Hovedvarianter af GTAW

Der er en række varianter af Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) proces, og nogle af de mere populære af disse omfatter følgende: 1. Pulsed Current GTAW 2. Hot Wire GTAW 3. GTAW Arc Spot Welding.

Variant # 1.Pulsed Nuværende GTAW:

I pulserende strøm GTAW leveres svejsestrømmen i pulser frem for konstant størrelse. Dette skyldes, at den konventionelle GTAW, når den anvendes til tynde ark, kræver meget lav strøm, hvilket afhænger af strømens art, gør bågen vandret fra punkt til punkt på svejsepoolens overflade eller elektrodens spids. Stabiliteten af ​​buen kan opnås i sådanne tilfælde, hvis strømmen leveres i pulser. Arten af ​​ændring i svejsestrøm fra konventionel til pulsmodus for DC og AC bue vist i figur 9.19.

Opvarmning og fusion finder sted under pulsstrømperioderne, mens afkøling og størkning finder sted i baggrundsperioderne. Pulserende GTAW-strømkilder er forsynet med specielle enheder til indstilling af disse puls- og baggrundsstrømme og deres tidsperioder. Når disse parametre er indstillet og indstillet, leverer strømkilden impulsstrøm og baggrundsstrøm for de tilsvarende tidsperioder, indtil der foretages nye justeringer for et andet materiale eller et job.

Pulserende svejsestrømmen giver en kraftfuld metode til at øge tolerancen for GTAW for at tilpasse variationer i emnet. Svejsning med pulserende strøm resulterer i en række separate punkter, som normalt overlapper ca. 50% af spotdiameteren.

Når svejsehovedet holdes stationært i pulseringsperioden, er pletterne cirkulære udseende og med maksimal indtrængning for indstillingsstrømsparametre, som vist i figur 9.20. Når svejsehovedet bevæges med en kontinuerlig hastighed, bliver pletterne langstrakte med lidt mindre gennemtrængning.

Denne kontinuerlige bevægelse af svejsehovedet er en foretrukken metode til svejsning. DCEN er den foretrukne strømforsyning, selvom der anvendes ac, hvor rengøring af mobilkatoden er et væsentligt krav som ved svejsning af aluminiumlegeringer og aluminium bronzer.

I almindelighed justeres pulsstrømmen ved 1-5 til 2 gange den normale stabil strømforbrug, der anvendes til det samme job. Baggrundsstrømmen er indstillet til 15 til 25% af pulsstrømstyrken. For eksempel, hvis pulsstrømmen er indstillet til 200A, kan baggrundsstrømmen indstilles mellem 30 og 50 ampere.

Tidsperioderne for puls- og baggrundsstrømmene er lige så vigtige, idet førstnævnte bestemmer svejsepoolens størrelse og penetrationsdybden, medens sidstnævnte styrer størkningsprocenten af ​​den smeltede perle. Hvis svejsepuljen bliver for stor, bliver pulsperioden reduceret, og hvis indtrængningen er for dyb, nedsættes pulsstrømstyrken.

Rektangulær puls er fundet tilfredsstillende til de fleste formål, men hvis det er nødvendigt, kan puls af enhver form genereres for at opnå de ønskede mål. For eksempel viser fig. 9.14 en sammensat puls, som tilvejebringer tilfredsstillende kraterfyldningsoperation og hjælper med at kontrollere udviklingen af ​​revner i svejsninger. Selvom de rektangulære impulser kan opnås ved at inkorporere enkel modstand med bypass-omskiftning i udgangskredsløbet af et konventionelt sæt, er der specielt formede impulser nødvendigt transistorstyring af udgangsstrøm.

Forvrængning eller warpage, især på tynde materialer, reduceres ved brug af pulserende GTAW. Imidlertid er hovedbrugen af ​​pulse GTAW at svejse forskellige materialer eller samme materiale af forskellige tykkelser. En anden vigtig anvendelse er lægningen af ​​rodløb i rørsvejsning; dette reducerer varmeopbygningen og følgelig variationen i rodindtrængning. Rør- og rørpladesvejsninger er særligt velegnede til puls GTAW, da de involverer forskellige tykkelser og omkredsforbindelser.

Pulsstrøm GTAW bruges hovedsagelig som en automatisk proces, men den kan også bruges med held i manuel tilstand. Pulserende strøm reducerer imidlertid svejsningshastigheden.

Variant # 2. Hot Wire GTAW:

I denne variant af GTAW-processen anvendes et yderligere elektrisk kredsløb til opvarmning af påfyldningskablet før det føres til svejsepuljen; bortset fra det, er udstyret ligner det, der anvendes til fodring af koldtråd. Ledningen opvarmes ved elektrisk modstandsopvarmning med lavspændings-AC fra en konstant potentiel strømkilde.

Når varm wire GTAW-proces anvendes til downhand-svejseposition, ledes ledningen mekanisk, og inert gasskærm er tilvejebragt for at beskytte svejsepuljen og den varme ledning mod oxidation. Et sådant system er vist i figur 9.21.

Normalt bruges en blanding af 75/25 He-Ar til at beskytte wolframelektroden, fyldtråd og svejsepuljen.

Hot wire GTAW resulterer i en betydelig stigning i deponeringshastigheden, som kan nærme sig den opnåede af GMAW. Sammenligningen mellem aflejringshastighederne opnået ved hjælp af hot wire og cold wire GTAW processer er vist i figur 9.22

Den aktuelle strøm til opvarmning af fyldtråden initieres ved at etablere en kontakt mellem ledningen og emneoverfladen ved svejsepoolkanten. Den varme ledning fodres bag buen med en vinkel på 40 ° -60 ° mellem ledningen og wolframelektroden. AC anvendes til ledningsvarmekredsen for at undgå bueblæsning.

Anvendelse af ac til ledningsopvarmning resulterer imidlertid i oscillation af DC-wolframbuen i længderetningen til en udstrækning på 30 °, når varmestrømmen er 60% af lysstrømmen, og oscillationen er 120 °, når de to strømme er ens. For at styre oscillationen er den bedste metode at bruge Fyldtråd med en maksimal diameter på b7 mm, der begrænser varmestrømmen til 60% i forhold til lysstrømmen.

Hot wire GTAW er med succes blevet brugt til svejsning af kulstof- og lavlegeringsstål, rustfrit stål og legeringer af kobber og nikkel. Forvarmning af ledningen er ikke særlig tilfredsstillende for materialer med høj ledningsevne som aluminium og kobber, da de kræver tungere strømme til opvarmning, hvilket resulterer i ujævn smeltning og overdreven bue nedenfor. En anden vigtig anvendelse af hot wire GTAW er lavet i overfladebehandling specielt til deponering af rustfrit stål på kulstofstål base.

Variant # 3. GTAW Arc Spot Svejsning:

Arc-punktsvejsning er en vigtig variant af GTAW-processen. Det anvendte udstyr er stort set den samme som for konventionelle GTAW bortset fra at styresystemet indeholder timing-enhed og fakkelmundstykket er modificeret.

Arc spot svejsning kan ske med enten ac eller dcen. Direkte strøm med elektrode negativ anvendes til alle materialer undtagen aluminium, for hvilket ac med kontinuerlig overlejring af højfrekvent strøm er anvendt. Brænderdysen bruges til at påføre tryk for at holde de dele, der svejses i tæt kontakt. Mundstykket er lavet af kobber eller rustfrit stål og er ofte vandkølet, da bågen er lukket helt ind i dysen.

Mundstykkedesignet bestemmer elektroden til arbejdsstykkeafstand, hvilket er kritisk for at opnå god svejsning. Dysen er forsynet med udluftningsporte for at påvirke gasstrømmen og undslippe. Dysens indvendige diameter er wolframelektrodenes diameter og er normalt ca. 12 mm. Svejsebrænderen er også forsynet med en udløserkontakt, som aktiverer punktsvejsningscyklussen.

Den anvendte afskærmningsgas er enten helium eller argon med en strømningshastighed på 2-5 til 4-5 lit / minut. Dysen til arbejde overfladen kontakt bør være god for at undgå overdreven strøm af gas. Helium giver en lille svejse nugget med større gennemtrængning, mens argon producerer en større svejse nugget med mindre penetration.

Den normale driftssekvens er, at svejsebrænderen presses på emnet, hvor der skal laves punktsvejsning. Afbryderen tænder faklen, og det starter gas og vand strømmer for at rense systemet og påvirke afkøling. Buen initieres af HF-udladningen, for hvilken konturkredsløbet er vist i figur 9.23.

Buen fortsætter i den forudindstillede tid, og punktsvejsningen opnås. Kobber back-up plade bruges til spot svejsning tyndt ark af sige 0, 5 mm tykkelse. Det er bedre at bruge høj-nuværende kort tidscyklus i stedet for lav strøm og lang tid cyklus. Overdreven strøm kan føre til stænk. Buklængden er også afgørende, da en lang bue fører til overophedning og underbud, mens en kort bue ofte resulterer i elektrodforurening på grund af kortslutning mellem spidsen og det ekspanderende smeltet metal.

GTAW bue plet svejsning anvendes til maksimal tykkelse på 1, 6 mm ark. Normalt anvendes der ikke fyldningsmetall, men når det er nødvendigt, bliver det fodret med hjælp af specielle wirefodere. Tilfyldning af fyldtråd forbedrer nuggetkonfigurationen og hjælper med at overvinde kraterspredning.

GTAW bue plet svejsning er meget udbredt i fremstilling af automatiske dele, præcision metal dele og dele til elektroniske komponenter og apparater. Det er særligt nyttigt, hvor adgang til en lap joint kun kan opnås fra den ene side. Processen anvendes hovedsagelig i halvautomatisk tilstand, men den kan mekaniseres og endda styres af numerisk styret (NC) system for at opnå høj produktionshastighed.

Twin elektrode GTAW anvendes, hvor der kræves en glat bred svejsning, såsom ved fremstilling af kabelbeklædning fra strimmel. To wolframelektroder anvendes med separat faseforsyning fra Scott-to-fase transformer.

Således rammer bågen hver elektrode separat. De to elektroder flyttes side om side langs leddet for at opnå en bred glat svejsning uden nogen undervogn. Et sådant arrangement kan anvendes til lægning af en kosmetisk løb eller til overfladebehandling.

Manuelt programmeret GTAW kan opnås ved hjælp af en fodreguleret rheostat til at starte og afslutte en svejsning. For nogle specifikke svejsninger kræves der yderligere ændringer i strømmen under svejsecyklen, som gennemføres gennem programmører på kommandoen til en switch.

En fingerafbryder på GTAW-faklen kan bruges til at vælge et specifikt program for at opnå en ønsket svejsning. Afbryderen kan også bruges til at afslutte et program eller gentage det. Denne type svejsning med GTAW betegnes som manuel programmeret GTAW og anvendes i almindelighed til svejsning af rør-til-rørplader og rodpas svejsning i rørarbejde.