Poprawa stabilności łuku podczas spawania aluminium dzięki zastosowaniu obojętnego gazu osłonowego z domieszką tlenu

• Autorzy: Matz C. , Wilhelm G.

Warianty tytułu

EN

Improved arc stability in aluminium welding by oxygen doping of inert welding gas

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach obserwowano na świecie stały wzrost zużycia aluminium. Na pewno jego najważniejszym powodem jest zapotrzebowanie na lekkie, paliwooszczędne konstrukcje w różnych obszarach transportu. Z tego względu przemysł produkcyjny coraz bardziej koncentruje się na skutecznym i rentownym wytwarzaniu produktów użytkowych lub części z aluminium. Niestety utrudniają to pewne cechy aluminium jako materiału, również dlatego, że wyraźnie odbiegają one od cech stali, których dotyczy większość zdobytego doświadczenia produkcyjnego, a także fakt, że w celu uzyskania optymalnej, lekkiej konstrukcji często konieczne jest łączenie różnych stopów i półproduktów (części wyciskanych, kutych, walcowanych lub odlewanych), co skutkuje szeroką gamą różnych możliwych warunków powierzchniowych i materiałowych. Najważniejszym procesem łączenia aluminium jest spawanie łukowe w osłonie gazów. Jednak wspomniane zróżnicowanie materiałów w połączeniu z wymaganiami produkcji masowej daje stosunkowo wąski zakres parametrów technologicznych udanego spawania. To z kolei powoduje znaczne obniżenie rentowności, np. ze względu na mniejszą prędkość spawania, przestoje linii produkcyjnej, złomowanie lub naprawy po spawaniu. Aby wyjaśnić, jak można zwalczać wady spawania wynikające z charakterystyki aluminium za pomocą gazu osłonowego, w artykule analizowano cechy różnych gazów osłonowych, słupa łuku elektrycznego, powierzchni aluminium (warstwy tlenku) oraz zjawisk powierzchniowych. Wyjaśniono również, jak domieszka czynnego O2 do obojętnego gazu osłonowego wpływa na rozszerzenie zakresu parametrów technologicznych spawania, a tym samym jak zmodyfikowany wybór gazu osłonowego zwiększa rentowność procesu spawania.

EN

Over the last years, the worldwide aluminium consumption was constantly on the rise. Certainly the most important driving force in this development is the need for lightweight and fuel efficient design in all fields of transportation. Consequently, the importance of successful and profitable processing of aluminium into serviceable products or components comes more and more into the focus of the manufacturing industry. Unfortunately this necessity is complicated by some of the aluminium material properties, also because they differ significantly from steel properties where in most cases manufacturing experience was gained, and by the fact that for optimum lightweight design often a material mix of different alloys and semifinished products (extrusion, forged, rolled or cast parts) is necessary, creating a vast variety of different possible surface and material conditions. In terms of joining processes for aluminium, gas shielded arc welding is outstanding. But the above mentioned material diversity in combination with mass production requirements will result in a comparably small operating envelope for successful welding. This will result in a significant reduction of profitability by e.g. reduced welding speed, excessive downtime of the production line, scraping or reworking after welding. To explain how counteracting the aluminium related welding defects by means of the welding gas is possible, this paper will take a close look at the properties of the different welding gases, the column of the electric arc, the aluminium surface (oxide film) and surface transactions. Also it will explain how a dose of active O2 in an inert welding gas will contribute to an enlargement of the welding operating envelope, and by such, how an adapted choice of welding gas will increase the profitability of the welding process.

Słowa kluczowe

PL

stabilność łuku; spawanie; aluminium; gaz osłonowy obojętny; domieszka tlenu; metoda GMA

EN

arc stability; aluminium; welding; infiltracja; oxygen doping; GMA method

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 81, nr 2
• Strony: 25--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., il.

Twórcy

autor

Matz C.

autor

Wilhelm G.

• The Linde Group, Linde Gas Division

Bibliografia

• [1] Metzke E., Schöpp H.: Diagnostics of the column of a MIG welding arc, presentation at DVS arc colloquium (Diagnostyka słupa łuku spawalniczego w metodzie MIG, prezentacja na sympozjum DVS dot. łuku), Düsseldorf, 26.11.2003.
• [2] Guile A.E., Hitchcock A.H.: Appl. Phys. (Fizyka stosowana), Tom 8, 1975.
• [3] Rageh M.S.I., Morgan D.V., Guile A.E.: Appl. Phys., Tom 10, 1977.
• [4] Schellhase M.: Der Schweisslichtbogen - ein technologisches Werkzeug, DVS Verlag, ISBN: 978-3-87155-100-0.
• [5] Hantzsche E.: IEEE Transactions on Plasma Science (Materiały IEEE nt. badań o plazmie), Tom 31, Nr 5, październik 2003.
• [6] Yarmuch M.A.R., Patchett B.M.: Welding Journal (Czasopismo spawalnicze), Tom 86, lipiec 2007.