Для получения прочного и надежного соединения при сварке важно обеспечить инертизацию свариваемых труб. Поэтому перед началом сварки необходимо убедиться, что кислород из окружающей среды в зоне сварки удален и заменен защитным газом. Это позволяет избежать изменения цвета или нарушения химического состава металла после сварки и одновременно гарантирует качество сварного шва, в особенности его корня.
Но как правильно организовать защиту? Какие средства очистки являются эффективными?
Использование защитных газов во многом зависит от конкретной области применения. При использовании горелки с открытой головкой (как при автоматической, так и при ручной сварке) защитный газ равномерно распределяется черезсопло и диффузор. Диффузор располагается в горелке ниже керамического сопла и имеет множество мелких отверстий. Если вы планируете приобрести ручную горелку для сварки TIG, компания AXXAIR настоятельно рекомендует не экономить на диффузоре, поскольку именно он отвечает за равномерное распределение защитного газа.
Еще одним весьма интересным инструментом для ручной или автоматической сварки с открытой головкой является горелка с задним выпуском газа, которую также можно использовать для подачи защитного газа сзади. Это очень удобный способ работы, при котором защитный газ направляется непосредственно на свариваемую деталь. Если этот вариант выбран для ручной сварки, маневр необходимо выполнять с особой осторожностью, а количество подаваемого газа должно быть достаточно большим для получения удовлетворительного результата.
…А как насчет закрытых головок?
Возьмем, к примеру, сварку, выполняемую с использованием закрытой головки для орбитальной сварки: в этом случае закрытая камера сварочной головки заполняется защитным газом, что приводит к вытеснению атмосферного воздуха, включая кислород. После этого сварку можно выполнять без каких-либо проблем при условии соблюдения времени предварительной подачи газа. Время предварительной подачи газа для закрытой камеры рассчитывается автоматически орбитальным источником питания. Время продувки трубы может варьироваться в зависимости от размера свариваемой трубы и длины зоны инертизации.
В случае труб, длина которых может достигать нескольких километров, целесообразно ограничить зону инертизации с целью создания защитной камеры и использовать силиконовые фланцы или элементы в виде баллонов, располагаемые по 10 см с каждой стороны сварного шва, которые обеспечат герметичность защитной камеры. По завершении сварки эти баллоны очень легко удалить, сдвинув их с помощью специального троса, изготовленного специально для этой цели.
Каких возможных ошибок следует избегать?
Прежде всего: газ
При сварке TIG открытие газового баллона во время сварки имеет решающее значение, и об этом ни в коем случае нельзя забывать — об этом каждый сварщик всегда помнит. Если баллон не открыть, трубка сгорит во время зажигания из-за отсутствия защитного газа. При этом сгорит и вольфрамовый электрод, который сам по себе очень чувствителен к инертной атмосфере.
Сквозняки и воздушные потоки
Следует также избегать сквозняков. При проведении сварочных работ на открытом воздухе может происходить случайное попадание кислорода. Поэтому рекомендуется создать защищенную зону, чтобы лучше контролировать процесс сварки.
Расход газа и давление внутри трубки
На протяжении всего процесса сварки необходимо поддерживать постоянный поток газа внутри свариваемых деталей и контролировать состояние заготовки, чтобы предотвратить повышение давления. Если из-за избыточного поступления газа и недостаточного отвода возникнет перепад давления между внутренней и внешней частями заготовки, это сразу же отразится на качестве сварного шва.
Идея проста:
- Если давление внутри заготовки слишком высокое, сварной шов будет выпячиваться наружу, и в результате он будет выглядеть полым.
- Если давление внутри равно давлению снаружи, этот параметр не повлияет на результат.
В некоторых случаях различия в давлении являются преднамеренными и точно отрегулированными с целью изменения внешнего вида сварного шва. Однако необходимо тщательно контролировать эти колебания, чтобы обеспечить повторяемость результата.
Важная роль плотности газа
Плотность газа — важный фактор, который необходимо учитывать. Аргон тяжелее воздуха. При наполнении баллона отверстие для впуска газа должно располагаться в нижней части баллона, а отверстие для выпуска — в верхней. При наполнении трубы азотом — что встречается довольно часто — отверстие для впуска газа следует располагать в верхней части, а отверстие для выпуска — в нижней, поскольку азот легче воздуха. Таким образом, весь кислород будет вытесняться вниз.
Безопасность при работе в замкнутых пространствах
Кроме того, необходимо строго соблюдать все правила техники безопасности. Сварщик, работающий внутри резервуара, подвергается риску серьезных или даже смертельных несчастных случаев. Защитные газы не имеют запаха, и сварщик зачастую не осознает, какое воздействие они могут оказывать на организм. Как только вы начинаете чувствовать усталость и, например, испытываете желание зевнуть, через несколько мгновений могут возникнуть головокружение и связанное с ним недомогание. Вскоре после появления первых признаков недомогания наступает дыхательная недостаточность, что чревато серьезными последствиями. Если мозг лишается кислорода, в худшем случае это может привести к смерти. Все это происходит в течение нескольких минут и объясняет, почему при работе в резервуаре необходимо в полной мере соблюдать все правила техники безопасности. Именно из-за этой опасности сварщик должен работать в паре с человеком, находящимся снаружи резервуара. Это относится ко всем замкнутым пространствам. Анализ опасностей этих пространств должен быть проведен заранее, как можно точнее и тщательнее.
Выбор подходящего газа и свариваемых элементов
Еще одним важным аспектом является высокое качество защитной атмосферы. Необходимо выбирать газ максимально высокой чистоты в соответствии с требуемым результатом сварки. Например, если требуется оттенок в строгих пределах допуска, следует выбирать газ максимально высокой чистоты. Однако и это может стать проблемой, если учесть весь путь, который проходит газ. Если газ проходит через пористые, старые или загрязненные трубы, качество сварки ухудшится. По этой причине следует выбирать жесткие трубы, а не гибкие. Многие сварщики предпочитают использовать гибкие трубы, поскольку они более удобны в обращении, но такая гибкая труба, которая будет подвергаться давлению или вакууму, будет создавать «губчатый» эффект, удерживая газ. При следующем повышении давления этот газ снова будет выделяться. Когда это происходит, приходится постоянно бороться с примесями в газе.
Конечно, подобные проблемы возникают преимущественно в системах, где требуется высокое качество сварных швов. В остальных случаях гибкая труба может вполне подойти. То же самое касается всех фитингов: на трубах, предназначенных для транспортировки чистых газов, вы никогда не найдёте резиновых уплотнений.
Защита — баллоны или фланцы?
Еще один аспект, который нельзя упускать из виду при экранировании труб: баллоны более хрупкие, чем силиконовые фланцы. Если баллон проткнут или расположен слишком близко к сварному шву и перегревается, его придется заменить. С другой стороны, если для определенных задач возможно экранировать трубы с помощью U-образного фланца, то последний гораздо более прочен и может использоваться неограниченное количество раз. Однако следует отметить, что его установка более сложна, а настройка довольно трудоемка. Другим решением является водорастворимая клейкая лента: пластиковая мембрана, используемая для заглушки трубопровода и ограничения зоны защиты. После завершения сварки вам просто нужно будет наполнить трубу водой, и заглушка растворится.
