Pengelasan dalam gas pelindung: mode, teknologi, aplikasi, GOST

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Teknologi untuk penerapan operasi pengelasan terkait dengan benda kerja logam saat ini memungkinkan untuk mencapai tingkat organisasi proses yang tinggi dalam hal keselamatan, ergonomi, dan fungsionalitas. Ini dibuktikan dengan penyebaran peralatan semi-otomatis dan robot untuk melakukan langkah-langkah teknologi utama dalam penyambungan termal bagian. Sejalan dengan ini, persyaratan untuk kualitas jahitan juga meningkat. Dalam arah ini, keberhasilan terbesar dapat dicapai dengan pengelasan dalam gas pelindung, yang memberikan kemungkinan untuk mengisolasi area kerja dari efek negatif udara atmosfer.

Inti dari teknologi

Proses pengelasan di lingkungan gas pelindung merupakan turunan dari kombinasi beberapa metode aksi termal pada logam dengan kemungkinan sambungan struktural benda kerja. Pertama-tama, metode ini didasarkan pada metode pengelasan busur, yang dengan sendirinya memberikan kontrol optimal atas elektroda dan permukaan bagian target dengan struktur. Dalam format ini, pengguna dapat menempati ruang apa punposisi menggunakan peralatan mobile dan kompak. Semua ini menyangkut ergonomi organisasi dari acara kerja, dan esensi dari proses elektrokimia pengelasan dalam gas pelindung diungkapkan oleh spesifik lingkungan di mana operasi dilakukan. Untuk memulainya, perlu ditekankan pentingnya melindungi kolam las dari efek negatif udara atmosfer. Kontak langsung dari lelehan billet dengan oksigen mengarah pada pembentukan terak di permukaan, oksidasi lapisan, dan paduan struktur logam yang tidak terkendali. Oleh karena itu, untuk mengecualikan efek seperti itu, isolator khusus digunakan - pelapis, bahan curah seperti fluks dan gas, yang dimasukkan ke area kerja dengan peralatan khusus. Metode perlindungan terakhir menentukan fitur dari metode produksi pengelasan yang dipertimbangkan.

Aturan umum untuk pengelasan menurut GOST 14771-76

Menurut GOST yang ditentukan, metode pengelasan ini dapat digunakan untuk melakukan jahitan satu sisi dan dua sisi menggunakan sambungan pantat, sudut, tee, dan tumpang tindih. Adapun parameter utama dari proses, mereka termasuk yang berikut:

• Ketebalan bagian - berkisar dari 0,5 hingga 120 mm.
• Kesalahan yang diizinkan saat mengelas bagian dengan ketebalan 12 mm - dari 2 hingga 5 mm.
• Kemiringan permukaan jahitan hanya diperbolehkan jika transisi yang mulus dari satu benda kerja ke benda kerja lainnya dapat dipastikan.
• Saat mengelas bagian dengan perbedaan ketebalan yang signifikan, bevel terlebih dahulu dilakukan dengan arah dari benda kerja yang lebih besar ke benda kerja yang lebih kecil.
• Konkavitas dan kecembungan lasan fillet menuruttoleransi GOST 14771-76 tidak boleh lebih dari 30% dari kaki sudut yang dibentuk, tetapi pada saat yang sama pas dalam 3 mm.
• Jumlah offset tepi yang diizinkan sebelum pengelasan dalam kaitannya satu sama lain tergantung pada ketebalan bagian. Misalnya, dalam hal elemen hingga setebal 4 mm, angka ini sekitar 0,8-1 mm, dan jika kita berbicara tentang kosong 100 mm, maka jarak offset harus sesuai dengan 6 mm.

Gas las bekas

Dari sudut pandang pengelasan, semua media gas dibagi menjadi inert dan aktif. Karena tugas utama campuran gas adalah fungsi isolasi, yang paling berharga adalah media yang tidak mempengaruhi logam yang diproses. Campuran tersebut termasuk zat monatomik inert seperti helium dan argon. Meskipun, sesuai dengan GOST, pengelasan dalam gas pelindung harus dilakukan di lingkungan karbon dioksida, dan kombinasi dengan campuran oksigen juga diperbolehkan. Adapun gas aktif, mereka dapat mempengaruhi logam baik dalam keadaan cair maupun padat. Kehadiran gas dalam struktur molekul logam umumnya dianggap tidak diinginkan, tetapi ada pengecualian karena kekhususan kombinasi tersebut dalam kondisi yang berbeda.

Sifat pengaruh lingkungan gas pada logam

Segera perlu ditekankan efek negatif gas selama pengelasan busur pada benda kerja. Selama pendinginan dan pemanasan yang kuat, zat gas yang larut dalam struktur molekul dapat menyebabkan pembentukan pori-pori, yang secara logis berkurangsifat kekuatan produk. Di sisi lain, atom hidrogen dan oksigen dapat berguna dalam operasi doping di masa depan. Dan ini belum lagi kegunaan gas pelindung aktif dalam pengelasan paduan dan baja austenitik, yang sulit meleleh jika digunakan campuran isolasi inert. Akibatnya, masalah bagi para teknolog bukanlah dalam memilih campuran gas yang tepat, tetapi dalam menciptakan kondisi yang dapat meminimalkan efek berbahaya dari gas aktif pada kolam las dan pada saat yang sama mempertahankan efek positif kelarutan.

Teknik proses pengelasan

Sumber arus listrik dialirkan ke benda kerja dan elektroda, yang nantinya akan digunakan untuk membuat dan memelihara busur las. Dari saat penyalaan busur, operator harus menjaga jarak optimal antara elektroda dan kolam las yang terbentuk, dengan mempertimbangkan indikator suhu dan area yang dicakup oleh efek termal. Secara paralel, gas disuplai ke area kerja menggunakan pembakar dari silinder yang terhubung. Isolasi gas terbentuk di sekitar busur. Intensitas pembentukan jahitan akan tergantung pada konfigurasi lokasi tepi dan ketebalan produk. Sebagai aturan, proporsi logam dasar dalam struktur las, yang terbentuk selama pengelasan dalam gas pelindung, adalah 15-35%. Kedalaman area kerja dalam hal ini dapat mencapai 7 mm, dan indikator panjang dan lebarnya - dari 10 hingga 30 mm.

Peralatan untuk pengelasan gas

Satu set perangkat untuk itujenis operasi tergantung pada mode dan format produksi pengelasan. Basis teknis secara langsung dibentuk oleh perangkat semi-otomatis, kepala las yang ditangguhkan, sumber daya, penyearah, dan modul otomatis kompleks dengan pemegang elektroda, yang secara maksimal menyelamatkan operator dari melakukan manipulasi tipikal. Penekanannya hari ini adalah pada pengelasan mekanis dalam gas pelindung, infrastruktur yang juga dibentuk oleh saluran gas, pembakar, perangkat untuk penempatan peralatan yang nyaman di posisi yang berbeda, dll. Pos khusus diatur di industri besar dengan set teknis yang diperlukan peralatan untuk pengelasan. Sebaliknya, format yang dioptimalkan untuk melakukan tugas seperti itu di rumah hanya memerlukan penggunaan inverter kompak dengan konverter dan tabung gas dengan peralatan kontrol aliran.

Aksesoris

Sarana dan perangkat teknis tambahan terutama melakukan komunikasi antara peralatan utama, dan juga memungkinkan penyelesaian tugas sekunder yang tidak terkait langsung dengan pengelasan. Perangkat ini meliputi:

• Infrastruktur tabung gas, yang meliputi kumparan, reduksi, pemanas, casing, dll.
• Alat pembersih dan separator dirancang untuk menghilangkan produk pembakaran di area kerja. Ini terutama berlaku untuk operasi pengelasan dalam gas pelindung dengan elektroda yang tidak dapat dikonsumsi, yang lelehannya tidak secara langsung termasuk dalam struktur produk. Baik selama dan setelah operasiPengamplasan jahitan mungkin diperlukan.
• Pengering. Menghilangkan dan mengatur kelembaban yang terkandung dalam karbon dioksida. Sejenis pengering yang bekerja pada tekanan tinggi atau rendah.
• Perangkat filtrasi. Membersihkan aliran gas dari padatan yang tidak diinginkan, juga memastikan pengelasan yang bersih.
• Peralatan pengukuran. Biasanya, pengukur tekanan digunakan untuk melacak indikator dari pengukur tekanan dan aliran gas yang sama.

Mode pengelasan dan parameternya

Pendekatan pada organisasi proses pengelasan dalam hal ini berbeda menurut beberapa kriteria, yang pada akhirnya memungkinkan kita untuk berbicara tentang alokasi mode operasi yang berbeda. Misalnya, metode berbeda sesuai dengan prinsip teknis pelaksanaan tugas - manual, semi-otomatis dan otomatis. Dalam perhitungan mode pengelasan yang lebih rinci dalam gas pelindung, parameter berikut diperhitungkan:

• Arus - berkisar dari 30 hingga 550 A. Sebagai aturan, sebagian besar operasi umum memerlukan koneksi sumber 80-120 A.
• Ketebalan elektroda - dari 4 hingga 12 mm.
• Tegangan - rata-rata 20 hingga 100 W.
• Kecepatan pengelasan - dari 30 hingga 60 m/jam.
• Konsumsi campuran gas - dari 7 hingga 12 l/mnt.

Pilihan indikator spesifik sangat tergantung pada jenis logam, ketebalan benda kerja, kondisi operasi dan persyaratan untuk sambungan yang dibentuk.

Pengelasan manual

Peran kunci dalam proses ini dimainkan oleh keterampilan operator dan karakteristik elektroda. Hampir semua tukang lasmenjaga proses di bawah kendalinya, mengarahkan busur relatif ke permukaan kerja dan memantau parameter pasokan campuran gas dari silinder. Dalam hal kinerja, kepadatan dan kekuatan arus, serta panjang jalur pengelasan, akan mengemuka. Dalam pengelasan manual dalam gas pelindung, beberapa lintasan paling sering dilakukan, terutama jika benda kerja yang tebal sedang dikerjakan. Dalam kasus lain, peningkatan jumlah lintasan dikaitkan dengan kebutuhan untuk memperbaiki lasan, mengubah panjangnya dan karakteristik permukaannya.

Pengelasan semi-otomatis

Hari ini, ini adalah mode produksi pengelasan yang paling populer di lingkungan yang protektif. Perbedaan utama antara metode ini dan yang manual adalah adanya elemen mekanisasi dengan penyearah dan kemungkinan pengumpanan kawat otomatis dari koil khusus. Dengan pengelasan semi otomatis pada gas pelindung, operator tidak perlu diganggu untuk mengganti bahan habis pakai, tetapi teknik interaksi busur dengan permukaan benda kerja tetap terserah pengguna. Operator memantau proses pembentukan sambungan las, mengoreksi parameter saat ini, mengubah sudut kemiringan, dll.

Pengelasan otomatis

Proses pengelasan yang sepenuhnya mekanis, di mana pengguna hanya dapat secara tidak langsung mempengaruhi parameter pasokan bahan habis pakai, campuran gas, dan fluks bubuk. Secara teknis, operasi disediakan oleh stasiun dan platform multifungsi dengan peralatan robot. Pada fasilitas produksi modern yang sangat khusus untuk pengelasan otomatis dalam gas pelindungyang disebut traktor digunakan, desain yang menyediakan semua unit fungsional yang diperlukan. Ini adalah mesin bergerak yang bergerak selama proses pengelasan di sepanjang garis pembentukan jahitan dan pada saat yang sama memandu campuran pelindung ke dalam zona pengelasan. Komponen wajib dari modul tersebut adalah unit kontrol, yang awalnya berisi serangkaian algoritme dengan tindakan untuk setiap badan eksekutif.

Kesimpulan

Penggunaan metode untuk melindungi kolam las dari oksigen memungkinkan, jika tidak sepenuhnya menghilangkan, kemudian meminimalkan cacat karakteristik dalam pembentukan jahitan. Ini berlaku untuk kurangnya penetrasi, retak, terbakar, kendur, dan cacat lain yang mungkin terjadi karena kontak permukaan benda kerja yang meleleh dengan udara terbuka. Keuntungan pengelasan dalam gas pelindung dibandingkan teknik menggunakan fluks termasuk tidak perlunya menghilangkan lumpur di area kerja. Pada saat yang sama, kualitas positif lainnya dari proses dipertahankan, seperti kemungkinan pengamatan visual terhadap kualitas senyawa yang terbentuk. Jika kita berbicara tentang kekurangan metode ini, maka faktor negatifnya adalah radiasi termal dan cahaya busur, yang memerlukan ketentuan tindakan khusus untuk perlindungan individu tukang las.