Dysze gazowa do spawania metodą MIG/MAG
Jest to jeden z najważniejszych elementów wyposażenia uchwytu spawalniczego MIG/MAG lub TIG: dysza gazowa, często nazywana również dyszą gazu osłonowego. Zadaniem dyszy gazowej jest umożliwienie równomiernego i laminarnego przepływu gazu osłonowego wymaganego do procesu spawania, tak aby zagwarantować stałe pokrycie łuku i jeziorka spawalniczego gazem osłonowym.
Wymagania dotyczące materiałów i narzędzi do spawania MIG/MAG są czasami ekstremalne. Dobre narzędzia, takie jak palnik spawalniczy wraz z jego częściami eksploatacyjnymi i zamiennymi, decydują o jakości spoiny i skuteczności procesu spawania. Szczególnie dużo wymaga się od części eksploatacyjnych się w przedniej części palnika, ponieważ są to części znajdujące się najbliżej procesu. Dysza gazowa znajduje się z przodu lub bezpośrednio przy procesie - tylko w niektórych przypadkach końcówka prądowa wystaje poza dyszę gazową - i musi wytrzymać wysoką temperaturę, promieniowanie i latające odpryski spawalnicze.
Istnieją tu zasadnicze różnice w zakresie doboru materiałów, przetwarzania i jakości. Dysze gazowe ABICOR BINZEL to części eksploatacyjne się, które spełniają bardzo wysokie wymagania jakości premium.
Wszystkie informacje w skrócie
Zadanie dyszy gazowej
Dysza gazowa zapewnia płynny przepływ gazu w procesie spawania, kierując strumień sprężonego gazu do procesu, a tym samym chroniąc łuk przed atmosferą otoczenia. Aby to zawsze zagwarantować, dysza gazowa musi być czysta i możliwie wolna od cząstek, które nieuchronnie pojawiają się podczas spawania MIG/MAG – szczególnie przy procesie łuku zwarciowego. Wszelkie przeszkadzające kontury na dyszy, spowodowane przez odpryski, które przywarły do niej, spowodują zawirowanie przepływu gazu i pogorszenie jego pokrycia. Dlatego tym ważniejsza jest jak najlepsza ochrona dyszy gazowej przed przywieraniem odprysków. Z jednej strony poprzez wybór materiału, a z drugiej poprzez zastosowanie środków przeciwrozpryskowych.
Innym zadaniem dyszy gazowej jest jak najszybsze odprowadzanie ciepła wytwarzanego podczas procesu, tak aby sam uchwyt spawalniczy był chroniony przed przegrzaniem. Jest to również szczególnie ważne podczas spawania wstępnie podgrzanych elementów.
Dysze gazowe MIG/MAG - materiał i właściwości
Podstawowy materiał dyszy gazowej MIG/MAG składa się zazwyczaj ze stopów miedzi, choć czasami stosuje się także czystą miedź. Inne mają dodatkową powłokę z niklu, na przykład, aby zapobiec przywieraniu lub wpalaniu się odprysków spawalniczych przy metodzie MIG/MAG, a tym samym zapewnić dłuższą żywotność dyszy gazowej. Powłoki te mają również tę zaletę, że odpryski spawalnicze można łatwiej usunąć, ponieważ nie wpalają się tak głęboko.
Miedziane dysze gazowe
Miedź jest dobrym przewodnikiem ciepła, bardzo odpornym i łatwym w obróbce. Zasadniczo, im chłodniejsze są dysze gazowe, tym łatwiej przylegają do nich odpryski. Ze względu na doskonałą przewodność cieplną, miedziane dysze gazowe są idealne do spawania we wszystkich zakresach natężenia prądu. Oprócz dysz gazowych wykonanych z czystej miedzi, dostępne są również dysze gazowe powlekane.
Niklowane dysze gazowe
Powłoka niklowa zapobiega łatwemu przywieraniu odprysków spawalniczych powstających w procesie MIG/MAG. Jednocześnie te dysze gazowe z miedzianym korpusem oferują zalety miedzianych dysz gazowych. Ponadto właściwości odblaskowe niklu zatrzymują zarówno światło, jak i ciepło, zapewniając niską temperaturę palnika spawalniczego. Uchwyty spawalnicze ABIMIG® firmy ABICOR BINZEL mają nawet niklowane dysze gazowe o wysokim połysku, które najlepiej odbijają ciepło, a tym samym bardzo dobrze chronią dyszę gazową i cały uchwyt spawalniczy przed przywieraniem odprysków. W porównaniu z konwencjonalnymi dyszami gazowymi z serii MB, mają one jeszcze dłuższą żywotność.
Formowanie dysz gazowych MIG/MAG
Istnieją różne kształty dysz gazowych, a ich wybór zależy od wymagań spawalniczych i dostępności. We wszystkich przypadkach optymalne pokrycie gazem jeziorka i łuku ma zasadnicze znaczenie, zwłaszcza podczas spawania materiałów wysokostopowych lub aluminium, gdzie wpływ powietrza atmosferycznego może mieć szczególnie negatywny wpływ na jakość spoiny, co może objawiać się matowieniem i tworzeniem porów. Jednocześnie należy zagwarantować wystarczający dostęp do elementu. Dlatego zawsze konieczne jest znalezienie kompromisu między dostępnością złącza a wymaganą osłoną gazową.
Wizualizacja przepływu gazu
Poniższy rysunek przedstawia przykładowy przepływ gazu z dwóch różnych dysz gazowych:
Dwie ilustracje powyżej przedstawiają dyszę gazową w kształcie trąbki, w której widoczne są turbulencje gazu osłonowego. Dwie ilustracje bezpośrednio poniżej przedstawiają przepływ gazu w standardowej cylindrycznej dyszy gazowej.
Wizualizacja przepływu gazu jest możliwa dzięki tak zwanej interferometrii schlieren w ABICOR BINZEL ARCLab - wewnętrznym dziale badań i rozwoju. Za pomocą specjalnych kamer przepływ gazu może być wizualizowany i analizowany podczas procesu spawania. Obrazy z łukiem i bez łuku pokazują, że łuk ma znaczący wpływ na zachowanie przepływu. Na przykład kształt dyszy gazowej pokazany na powyższym obrazku nie zapewnia wystarczającego pokrycia gazem osłonowym. Cylindryczna dysza gazowa zapewnia również stały laminarny przepływ gazu osłonowego podczas procesu spawania, a tym samym optymalne pokrycie gazem osłonowym.
Jakość osłony gazowej można ocenić poprzez pomiar zawartości tlenu w obszarze poniżej dyszy gazowej. W tym celu w ABICOR BINZEL ARCLab dostępne jest również specjalne stanowisko testowe.
Poniższe ilustracje przedstawiają różnice w jakości osłony gazowej dla dwóch standardowych kształtów cylindrycznych dysz gazowych.
Można zauważyć, że kształt oznaczony jako "Gasdüse neu" nie pozwala na równomierne pokrycie gazem osłonowym. Zawartość tlenu pod dyszą gazową osiąga minimum 100 ppm, podczas gdy konwencjonalna cylindryczna dysza gazowa zawsze pozostaje bezpiecznie poniżej 20 ppm. Jest to szczególnie ważne kryterium w przypadku materiałów wrażliwych na utlenianie, takich jak aluminium i stal nierdzewna.
Średnica wylotowa dyszy gazowej określa szerokość osłony gazowej. Rozmiar ten jest określany w NW (szerokość nominalna). Szerokość nominalna oferowana przez ABICOR BINZEL wynosi od 7 mm (zestaw wąskoszczelinowy MB 401/501) do 21 mm (cylindryczny dla ABIMIG®). Pomiędzy tymi typami istnieją różne warianty kształtu w zależności od typu palnika. Jeśli dostęp jest bardzo trudny, można również zastosować specjalne warianty, takie jak dysze gazowe wygięte pod kątem 45° wraz z wygiętymi końcówkami stykowymi.
Cylindryczne dysze gazowe
Prosty kształt cylindrycznej dyszy gazowej zapewnia szerokie pokrycie gazem i jest stosowany głównie podczas spawania aluminium i stali nierdzewnej. Niewystarczające pokrycie gazem często prowadzi do niepożądanych kolorów wyżarzania na stali nierdzewnej, które trzeba mozolnie usuwać. Można temu zapobiec wybierając odpowiednią dyszę gazową.
Stożkowe dysze gazowe
Stożkowa dysza gazowa jest standardową dyszą gazową. Zwęża się w kierunku przedniego końca, dzięki czemu zapewnia lepszy dostęp do spawanego elementu, na przykład podczas spawania pod kątem. Jeszcze węższe kąty można uzyskać za pomocą dysz gazowych o bardzo stożkowym kształcie. Oczywiście taki kształt nadal umożliwia przepływ wystarczającej ilości gazu, aby zapewnić dobre pokrycie gazem osłonowym.
Wzmocnione dysze gazowe
Jak sugeruje ich nazwa, te dysze gazowe mają grubsze ścianki i są używane, gdy do głowicy palnika przykładane jest szczególnie wysokie ciepło. Na przykład, gdy materiały muszą być podgrzane przed spawaniem, aby zapobiec powstawaniu pęknięć w spoinie. Wzmocnione dysze gazowe pochłaniają odpowiednio więcej ciepła, a następnie niezawodnie je odprowadzają. W portfolio produktów ABICOR BINZEL często można znaleźć dysze gazowe z przyrostkiem "HD" oznaczającym dysze do dużych obciążeń.
Wysokowydajne dysze gazowe
Co sprawia, że dysza gazowa jest wysokowydajną dyszą gazową? Jej ponadprzeciętna żywotność, nawet przy spawaniu z dużą prędkością - i nie zależy to od kształtu dyszy gazowej, ale raczej od konstrukcji korpusu dyszy gazowej. Dysze gazowe serii ABIMIG® firmy ABICOR BINZEL mają masę izolacyjną w korpusie dyszy gazowej, która blokuje odprowadzanie ciepła do gniazda dyszy gazowej i szyjki palnika. Sprawia to, że palnik spawalniczy jest ogólnie bardziej wytrzymały.
Specjalne dysze gazowe
Niektóre zadania spawalnicze wymagają specjalnych rozwiązań w zakresie dostępności i odprowadzania ciepła. Trudno dostępne kąty, głębokie szczeliny w grubych blachach lub nawet ekstremalne ciepło w procesie to warunki, które można poprawić lub ułatwić dzięki odpowiednim częściom zużywającym się.
Specjalne dysze gazowe obejmują:
- Dysze butelkowe
- Dysze wąskoszczelinowe
- Dysze gięte
- Dysze chłodzone cieczą
Dysze butelkowe
Jak sugeruje nazwa, przedni koniec tej dyszy gazowej jest zwężony, przypominając kształtem butelkę. Dysze gazowe w kształcie butelki zapewniają dobry dostęp, a także dobrą widoczność spawanego elementu i spoiny. Osłona gazowa jest tutaj węższa niż w przypadku stożkowych dysz gazowych.
Dysze wąskoszczelinowe
Wąska dysza gazowa jest używana tam, gdzie nawet dysze w kształcie butli nie są w stanie dotrzeć. Jest to specjalnie ukształtowana dysza gazowa do spawania wąskoszczelinowego, a także jednostronnego spawania przelotowego profili HP w przemyśle stoczniowym. Dyszami gazowymi o wąskiej szczelinie można spawać blachy o grubości do 50 mm.
Gięta dysza gazowa
Gięta dysza gazowa ułatwia spawanie pod kątem, ponieważ palnik można trzymać prosto. W połączeniu z odpowiednio pochyloną końcówką prądową, dysza gazowa rozwiązuje wiele problemów z dostępnością i ma wielu wdzięcznych użytkowników.
Dysza gazowa chłodzona cieczą
Dzięki podwójnym ściankom ta specjalna dysza gazowa ma drugi, oddzielny obwód chłodzenia z przyłączem zasilania wodą i przyłączem powrotu wody. W ten sposób jest ona dodatkowo chłodzona niezależnie od wewnętrznego chłodzenia palnika spawalniczego i może być wystawiona na działanie bardzo wysokiej temperatury bez poddawania jej nadzwyczajnym obciążeniom termicznym. Ten typ dobrze nadaje się do wstępnie podgrzanych komponentów.
Nasuwane dysze gazowe - przykręcane dysze gazowe
To, czy dysza gazowa jest bardziej odpowiednia do danego zastosowania spawalniczego, zależy ostatecznie od systemu części zużywających się. Wszystkie palniki MB firmy ABICOR BINZEL są wyposażone w nasuwane dysze gazowe, a wszystkie palniki spawalnicze z serii ABIMIG® są wyposażone we wkręcane dysze gazowe.
Nasuwane dysze gazowe są łatwiejsze i szybsze w demontażu i montażu. Są one również wyposażone w pierścień zaciskowy, który zapewnia dobre dopasowanie do głowicy palnika w przypadku dużych wahań temperatury między zimną a gorącą. Wtykane dysze gazowe mają większą powierzchnię styku niż dysze wkręcane, co ma pozytywny wpływ na rozpraszanie ciepła. Jednak ze względu na swój charakter nie nadają się one do spawania zrobotyzowanego, gdzie mocniej osadzona dysza gazowa jest lepiej dostosowana do panujących tam warunków.
Dla porównania, przykręcane dysze gazowe są mocniej osadzone na głowicy palnika. Gwarantują one również centryczne ustawienie dyszy i są idealne do stosowania w robotach spawalniczych, gdzie zachowują swoje centrowanie nawet podczas czyszczenia mechanicznego. Wiele przykręcanych dysz gazowych jest preferowanych do spawania zrobotyzowanego.
SUnikanie przywierania odprysków spawalniczych
Z jednej strony, wybór materiału dyszy gazowej może wpływać na to, jak silnie mogą przywierać odpryski spawalnicze. Niklowane dysze gazowe zapewniają lepszą ochronę przed przywieraniem odprysków niż dysze gołe lub z czystej miedzi. Spraye, pasty i inne środki przeciwodpryskowe zapewniają dodatkową ochronę przed przywieraniem odprysków spawalniczych do dysz gazowych i wokół nich. Super Pistolen Spray lub Super Pistolen Spray NF (NF = niepalny), Spray Ceramiczny Keramikspray i pasta antyodpryskowa Düsofix firmy ABICOR BINZEL sprawdziły się wśród spawaczy na całym świecie. Wystarczy spryskać dyszę gazową sprayem lub zanurzyć ją w paście, a odpryski spawalnicze i przyczepność odprysków zostaną znacznie zmniejszone dzięki nałożonej warstwie ochronnej.
Super Pistolenspray NF (NF = niepalny)
Keramikspray
Pasta antyodpryskowa Düsofix