Газовое сопло для горелок MIG/MAG
Это одна из самых важных частей оборудования сварочной горелки MIG/MAG или TIG: газовое сопло, часто называют также защитной гильзой. Задача газового сопла состоит в том, чтобы обеспечивать равномерный и ламинарный поток защитного газа, необходимого для сварочного процесса, чтобы гарантировать постоянную защиту электрической дуги и сварочной ванны защитным газом от атмосферы.
Требования к материалам и инструментам при сварке MIG/MAG иногда чрезвычайно высоки. Хорошие инструменты, такие как сварочная горелка с ее изнашиваемыми и запасными частями, имеют решающее значение для качества сварного шва и эффективности процесса сварки. В частности, изнашиваемые детали в передней части гусака горелки должны справляться с большими нагрузками, так как они находятся ближе всего к процессу. Газовое сопло расположено спереди или непосредственно над процессом сварки – только в некоторых случаях контактный наконечник выступает дальше – и сталкивается с сильным нагревом, излучением и летящими сварочными брызгами.
Есть элементарные требования к подбору материалов, обработке и качеству. С газовыми соплами от ABICOR BINZEL, вы получете расходники, отвечающие существующим требованиям, с постоянным качеством премиум-класса.
Задачи газового сопла
Газовый сопло обеспечивает надлежащий поток газа в процессе сварки, направляя сжатый газовый поток в процесс и защищая дугу от окружающей атмосферы. Для качественной работы, газовое сопло должно быть чистым и свободным от налипающих частиц, которые неизбежно возникают во время MIG/MAG-сварки – так как, это процесс короткого замыкания электродуги. Любое помехообразующее контурное образование, вызванное прилипшими или прожженными частицами, приведет к завихрению потока газа и повлияет на покрытие газом дуги. Поэтому особенно важно максимально защищать внутренний канал газового сопла от прилипания брызг. С одной стороны, это обеспечивается выбором материала газового сопла, с другой – применением защиты от сварочных брызг.
Еще одной задачей газового сопла является, как можно быстрее рассеивать выделяющееся в процессе тепло, чтобы защитить саму сварочную горелку от перегрева. Это также особенно важно при сварке предварительно нагретых деталей.
Газовые сопла MIG/MAG – материал и свойства
Основным материалом из которого изготовливается газовое сопло MIG/MAG, обычно является медный сплав, иногда используется чистая медь. Некоторые газовые сопла имеют дополнительное покрытие из никеля, например, для предотвращения прилипания или пригорания сварочных брызг в процессе сварки MIG/MAG, таким образом, обеспечиввается более длительный срок службы такого сопла. Кроме того, преимущество этих покрытий заключается в том, что сварочные брызги легче удалять, потому что они не так глубоко прогорают.
Медные газовые сопла
Медь является хорошим проводником тепла, очень устойчива и с ней легко работать. Как правило, чем холоднее газовые сопла, тем меньше прилипание брызг. Благодаря очень хорошей теплопроводности газовые сопла из меди идеально подходят для сварки во всех диапазонах силы тока. Помимо газовых сопел из чистой меди, существуют также газовые сопла с покрытием.
Никелированные газовые сопла
Никелевое покрытие эффективно предотвращает налипание сварочных брызг, образующихся в процессе MIG/MAG сварки. В то же время эти газовые сопла с медным корпусом обладают преимуществами медных газовых сопел. Кроме того, отражающие свойства никеля не пропускают свет и тепло, а также обеспечивают низкую температуру сварочной горелки. Сварочные горелки ABIMIG® от ABICOR BINZEL, комплектуются тщательно отполированными никелированными газовыми соплами, которые лучше всего отражают тепло и, таким образом, очень хорошо защищают сопло и сварочную горелку в целом от налипания сварочных брызг. По сравнению с обычными газовыми форсунками серии MB они даже имеют более длительный срок службы.
Формы газовых сопел MIG/MAG
Существуют различные формы газовых сопел, и выбор зависит от требований к сварке и доступности. Во всех случаях необходима оптимальная газовая защита дуги, особенно при сварке высоколегированных материалов или алюминия, где влияние атмосферного воздуха, в частности, может сильно повлиять на качество сварки, о чем свидетельствуют цвета побежалости и образование пор. В то же время должна быть обеспечена достаточная доступность сварочной горелки к свариваимым деталям. Поэтому всегда необходимо находить компромисс между доступностью и достаточной газовой защитой.
Визуализация газового потока
На следующих фото показаны примеры потока газа из двух разных газовых сопел
На двух фото выше показана неподходящая форма газового сопла, на что указывает турбулентность защитного газа. На обоих изображениях ниже показан газовый поток стандартного цилиндрического газового сопла.
Так называемая шлирен-интерферометрия, используемая в ABICOR BINZEL ARCLab — собственном отделе исследований и разработок — позволяет визуализировать газовый поток. Поток газа можно визуализировать и анализировать в процессе сварки с помощью специальных камер. Изображения с дугой и без нее показывают, что дуга значительно влияет на поведение потока. Например, форма сопла, показанная на изображении выше, не обеспечивает достаточного покрытия защитным газом. Цилиндрическое газовое сопло также обеспечивает постоянный ламинарный поток защитного газа во время процесса сварки и, таким образом, оптимальное покрытие защитным газом.
Фактическая оценка качества защитного газового покрытия возможна путем измерения содержания кислорода в области под газовым соплом. Для этой цели в ABICOR BINZEL ARCLab также имеется специальный испытательный стенд.
На следующих рисунках показаны различия в качестве покрытия защитным газом двух цилиндрических стандартных форм газовых сопел.
Видно, что форма, отмеченная как «Gasdüse neu» (новое газовое сопло), не обеспечивает равномерного покрытия защитным газом. Содержание кислорода под газовым соплом достигает минимум 100 частей на миллион, в то время как безопасный показатель для обычного цилиндрического газового сопла всегда ниже 20 частей на миллион. Это важный критерий, особенно для чувствительных к окислению материалов, таких как алюминий и нержавеющая сталь.
Размер передней части сопла определяет ширину газовой защиты. Этот размер указывается в NW (номинальная ширина). Номинальная ширина, предлагаемая ABICOR BINZEL, варьируется от 7 мм (комплект для узких зазоров MB 401/501) до 21 мм (цилиндрический для ABIMIG®). Между этими типами, опять же в зависимости от типа горелки, существуют и другие конические варианты. В случае затрудненного доступа также можно использовать специальные варианты, такие как газовые сопла, изогнутые под углом 45°, вкл. их изогнутые контактные наконечники.
Цилиндрические газовые сопла
Прямая форма цилиндрического газового сопла обеспечивает широкий охват газа и в основном используется для сварки алюминия и нержавеющей стали. Недостаточное газовое покрытие часто приводит к нежелательным цветам побежалости на нержавеющей стали, которые необходимо удалять с большим трудом. Этого можно избежать, правильно подобрав газовое сопло.
Конические газовые сопла
Коническое газовое сопло считается стандартным газовым соплом. Оно сужается к переднему концу и, таким образом, обеспечивает лучший доступ к заготовке, например, при сварке под углом. С сильно коническими газовыми соплами можно получить доступ к еще более узким углам. Конечно, эта форма по-прежнему позволяет проходить достаточному количеству газа, чтобы обеспечить хорошее покрытие защитным газом.
Тяжелые газовые сопла
Как следует из их названия, эти газовые сопла имеют более толстые стенки и используются, когда гусак горелки испытывает влияние особенно высоких температур. Например, когда материалы должны быть предварительно подогреты перед сваркой, чтобы предотвратить образование трещин в сварном шве. Тяжелые газовые сопла соответственно поглощают больше тепла, а затем надежно его рассеивают. В ассортименте продукции ABICOR BINZEL вы часто найдете эти газовые форсунки с суффиксом «HD» для тяжелых условий эксплуатации.
Высокопроизводительные газовые сопла
Что делает газовые сопла высокопроизводительными газовыми соплами? Это их срок службы выше среднего, даже при сварке с большой силой тока – и это зависит не от формы газового сопла, а скорее от его конструкции. Газовые сопла горелок серии ABIMIG® от ABICOR BINZEL, имеют изоляционное покрытие на корпусе газового сопла, которое припятствует передаче тепла в область гнезда сопла и на корпус гусака сварочноой горелки. Это делает сварочную горелку более надежной в целом.
Специальные газовые сопла
Некоторые сварочные работы требуют специальных решений для доступа и отвода тепла. Труднодоступные углы, глубокие зазоры в толстых листах или даже сильное нагревание в процессе — это условия, которые можно улучшить соответственно, работа упрощается с помощью подходящих быстроизнашивающихся деталей.
Специальные газовые сопла:
- Газовые сопла бутылочной формы
- Газовые сопла с узким концом
- Угловые газовые сопла
- Газовые сопла с дополнительным охлаждением
Газовые сопла бутылочной формы
Как следует из названия, передний конец такого газового сопла сужается в форме бутылки. Газовые сопла в форме бутылок обеспечивают как хороший доступ, так и хороший обзор заготовки и сварного шва. Газовая защита уже, чем у конических газовых сопел.
Газовые сопла с узким концом
Газовое сопло с узким концом используется там, где даже соплами бутылочной формы не обойтись. Это газовое сопло специальной формы, например, для сварки в узких зазорах и односторонней сквозной сварки профилей HP в судостроении. Листы толщиной до 50 мм можно сваривать узкощелевыми газовыми соплами.
Угловые газовые форсунки
С угловым газовым соплом легко сваривать под углом, потому что вы можете держать горелку прямо. Это газовое сопло в сочетании с мощным контактным наконечником с соответствующим углом решает множество задач с доступностью и имеет много благодарных пользователей.
Газовые сопла с дополнительным охлаждением
Эта специальные газовые сопла с двойными стенками и собственным второй контур охлаждения с выходным и входным патрубками для охлаждения. Таким образом, сопло дополнительно охлаждается независимо от внутреннего охлаждения сварочной горелки и может подвергаться воздействию очень высоких температур без чрезмерной нагрузки. Этот тип сопел хорошо подходит для предварительно нагретых компонентов.
Втычные газовые сопла – резьбовые газовые сопла
То, какие именно сопла подходят для сварки, в конечном счете определяется системой расходных материалов конкретной сварочной горелки. Так, все горелки MB от ABICOR BINZEL оснащаются втычными газовыми соплами, а все сварочные горелки серии ABIMIG® оснащены резьбовыми газовыми соплами.
Втычные газовые сопла проще и быстрее снимать и заменять. Они также оснащены зажимным кольцом, которое обеспечивает хорошую посадку на гусаке горелки в случае сильных колебаний температур между холодным и горячим состоянием. Втычные газовые сопла имеют большую контактную поверхность, чем резьбовые, что положительно сказывается на отводе тепла. Однако, из-за своих характеристик они не подходят для роботизированной сварки, где более плотно закрепленное газовое сопло лучше подходит для сложившихся там условий.
Резьбовые газовые сопла более прочно крепятся к гусаку горелки по сравнению с втычными соплами. Они также гарантируют центральное выравнивание сопла и идеально подходят для использования на сварочных роботах, где они сохраняют свое центрирование даже во время механической очистки. Многие из резьбовых газовых сопел предпочтительны для роботизированной сварки.
Предотвращение прилипания сварочных брызг
С одной стороны, выбор материала газового сопла может влиять на то, насколько прочно могут прилипать сварочные брызги. Никелированные газовые сопла обеспечивают лучшую защиту от налипания брызг, в сравнении с газовыми соплами без покрытия или из чистой меди. Спреи, пасты и другие средства против налипания брызг обеспечивают дополнительную защиту газовых сопел от сварочных брызг. Пистолетный спрей Super pistol spray NF (NF = негорючий), керамический спрей, а также паста против сварочных брызг Düsofix от ABICOR BINZEL, заслужили популярность у сварщиком во всем мире. Просто распылите на газовое сопло или окуните в пасту, и сварочные и адгезия брызг значительно уменьшатся за счет нанесенной защитной пленки.
Super pistol spray NF (NF = негорючий)
Kерамический спрей
Паста против сварочных брызг Düsofix