• dr inż. Marek WĘGLOWSKI - Rywal-RHC
  
• dr inż. Tomasz CHMIELEWSKI - Politechnika Warszawska
• dr inż. Krzysztof KUDŁA - Politechnika Częstochowska

 

Porównanie wybranych właściwości nowoczesnych spawalniczych inwertorowych źródeł energii przeznaczonych do spawania metodą MAG

 

Streszczenie

   W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań poświęcone porównaniu warunków i właściwości różnych odmian spawania metodą MAG takich jak: Standard, Puls, Twinpuls, Speedpuls, Speedarc. Porównywano takie właściwości jak: wydajność spawania, charakterystyki dynamiczne źródeł zasilania, geometria oraz makrostruktury uzyskanych napoin.

 

 

 

Wstęp

   Wdrażanie nowych technologii spawalniczych jest nieodłącznie związane z koniecznością stosowania urządzeń o bardziej precyzyjnych, doskonalszych układach sterowania, wyższym stopniu auto­matyzacji, lepszej kontroli ilości dostarczanej energii itp. Z drugiej strony rozwój konstrukcji urządzeń uwarunkowany jest wymaganiami ochrony środowiska, bezpieczeństwa pracy oraz zapewnieniem ich kompatybilności elektroma­gnetycznej z innymi eksploatowanymi urządzeniami. Wymagania te m.in. precyzują dyrektywy Unii Europejskiej.
   Z przebiegiem procesu spawania jest związany trudny do określenia poziom ryzyka, wyrażający się w tym, że po­prawnie prowadzony proces spawania nie daje 100% pewności uzyskania wymaganego poziomu jakości złącza spawane­go. Ocena procesu spawania w celu zapewnienia wy­maganego poziomu jakości procesu i złącza wymaga uwzględnienia szeregu informacji o procesie i złączu. Analiza tych in­formacji pozwala na przewidywanie, przy założonym pozio­mie prawdopodobieństwa, jakości wykonywanego złącza oraz bieżącą analizę stabilności procesu spawania. Możliwe jest także uruchomienie procedury korekcyjnej w przypadku stwierdzenia nieprawidłowości.
   Jedną z najbardziej istotnych cech spawalniczych źródeł energii elektrycznej jest ich przydatność technologiczna określona zdolnością do zaja­rzania i stabilnego jarzenia łuku, wielkością rozprysku metalu podczas spawania (dotyczy wybranych metod spawania) oraz elastycznością łuku. Przydatność ta jest wynikiem właściwości technologicznych źródeł określonych ich charakterystykami statycznymi i dynamicznymi. [1,9]
  Każda metoda spawania łukowego ma swoją specyfikę wynikającą z zakresu stosowanych parametrów, właściwości łuku (skład chemiczny przestrzeni łukowej, rodzaje elektrod itp.) oraz form przechodzenia metalu w łuku, a tym samym stwarza inne wymagania dotyczące właściwości dynamicznych źródeł spawalniczych.
   Pod pojęciem stabilności procesu spawania rozumie się odporność źródła na różnego rodzaju zaburzenia wewnętrzne i/lub zewnętrzne, którym może ono ulegać w czasie spawania. Tak więc badanie stabilności spawania ogranicza się do uzyskania dobrej jakości spoiny o gładkiej powierzchni, przy praktycznie nie zmieniającej się na całej długości geometrii spoiny (szerokości, wysokości lica, głębokości wtopienia). Zgodnie z literaturą oceniana w ten sposób stabilność procesu spawania jest stabilnością technologiczną [2,3,10].
    Gwałtowny wzrost sprzedaży urządzeń inwertorowych na świecie, jak również w Polsce, spowodował, że inżynierowie odpowiedzialni za konstruowanie urządzeń spawalniczych mogli z większą swobodą projektować nowoczesne urządzenia spawalnicze [10]. Spowodowało to opracowanie kilku nowych odmian metody MAG. Prace podjęte w ZIS Politechniki Warszawskiej przy współpracy z Rywal-RHC oraz Politechniką Częstochowską ukierunkowane zostały na badania najnowszych zasilaczy łuku elektrycznego wiodących firm europejskich.

 

Cel i metodyka badań

  Celem prowadzonych badań było porównanie odmian spawania metodą MAG takich jak: Standard, Puls, TwinPuls, SpeedPuls, SpeedArc, pod względem podstawowych właściwości napoin oraz wydajności spawania. Podczas badań charakterystyk dynamicznych źródeł napięcia, analizowano przebiegi prądu spawania i napięcia łuku oraz odnoszono je do geometrii uzyskanych napoin. W ramach prowadzonych badań wykonano próby napawania na próbkach ze stali niestopowej typu S235 JR (wg PN-EN 10025:2002). Do badań wykorzystano drut spawalniczy w gatunku G 42 3 M G3Si1 (wg PN-EN ISO 14341:2008) firmy MOST-ITS o średnicy 1,2 mm, jako gaz osłonowy użyto mieszanki M21 (wg PN-EN ISO 14175:2008). Wydajność spawania poszczególnych odmian spawania MAG oceniano przez porównanie do próbki odniesienia wykonanej metodą Standard MAG. Napawanie podczas prób porównawczych odbywało się dla wszystkich odmian, przy porównywalnym prądzie spawania tj. 300A. Napawanie prowadzono w sposób zmechanizowany z wykorzystaniem manipulatora postępowego. Do badań wytypowano dwa urządzenia inwertorowe: Saprom-S oraz Serii -P firmy LORCH.

 

 

następna strona >