Różne rodzaje lutowania. Podstawowe metody i rodzaje lutowania

06.07.2024

Metody lutowania są klasyfikowane w zależności od stosowanych źródeł ciepła. Najpopularniejsze w przemyśle to lutowanie metodą nagrzewania radiacyjnego, exoluxu, lutownicami, płomieniem gazowym, zanurzeniowym, łukiem elektrycznym, indukcją, oporem elektrycznym, lutowaniem w piecach.

Lutowanie poprzez ogrzewanie radiacyjne. Lutowanie odbywa się za pomocą promieniowania lamp kwarcowych, rozogniskowanej wiązki elektronów lub silnego strumienia światła z generatora kwantowego (lasera). Strukturę przeznaczoną do lutowania umieszcza się w specjalnym pojemniku, w którym wytwarza się próżnia. Po opróżnieniu pojemnik napełnia się argonem i umieszcza w urządzeniu, po obu stronach którego zamontowane są lampy kwarcowe do ogrzewania. Po zakończeniu ogrzewania lampy kwarcowe są usuwane, a urządzenie i jego części schładzane. Przy zastosowaniu nagrzewania laserowego energia cieplna skupiona w wąskiej wiązce zapewnia odparowanie i napylanie warstwy tlenkowej z powierzchni metalu nieszlachetnego i lutowia, co umożliwia uzyskanie połączeń w atmosferze powietrza bez stosowania sztucznych mediów gazowych . W metodzie lutowania radiacyjnego energia promieniowania zamieniana jest na energię cieplną bezpośrednio w materiale lutu i lutowanych części. Ta metoda lutowania nie trwa długo.

Lutowanie Exoflux. Tą metodą lutuje się głównie stale odporne na korozję. Na oczyszczoną spoinę nakłada się cienką warstwę sypkiego topnika. Łączone powierzchnie są wyrównywane, a po przeciwnych stronach elementów umieszczana jest mieszanina egzotermiczna. Mieszanka składa się z różnych składników, które układa się w postaci pasty lub brykietu o grubości kilku milimetrów. Zmontowaną konstrukcję montuje się w urządzeniu
i umieszcza się w specjalnym piecu, w którym egzotermiczna mieszanina zapala się w temperaturze 500°C. W wyniku reakcji egzotermicznych mieszaniny wzrasta temperatura na powierzchni metalu i lutowie topi się. Metodą tą stosuje się lutowanie połączeń zakładkowych i gotowych bloków konstrukcji o małych gabarytach.

Lutowanie za pomocą lutownic. Metal nieszlachetny nagrzewa się, a lut topi się pod wpływem ciepła zgromadzonego w masie metalu lutownicy, która nagrzewa się przed lutowaniem lub w trakcie lutowania. Do lutowania w niskiej temperaturze stosuje się lutownice z ogrzewaniem okresowym, ogrzewaniem ciągłym, ultradźwiękowym i ściernym. Część robocza lutownicy wykonana jest z czerwonej miedzi. Lutownica z okresowym ogrzewaniem podczas pracy jest czasami podgrzewana z zewnętrznego źródła ciepła. Lutownice ze stałym ogrzewaniem są elektryczne. Element grzejny składa się z drutu nichromowego nawiniętego na warstwę azbestu, miki lub tulei ceramicznej zamontowanej na miedzianym pręcie lutowniczym. Lutownice z nagrzewaniem okresowym i ciągłym najczęściej stosuje się do lutowania topnikowego metali żelaznych i nieżelaznych lutami miękkimi o temperaturze topnienia poniżej 300–350°C. Lutownice ultradźwiękowe służą do lutowania beztopnikowego w niskiej temperaturze w powietrzu oraz do lutowania aluminium za pomocą lutów niskotopliwych. Warstwy tlenkowe ulegają zniszczeniu na skutek wibracji o częstotliwości ultradźwiękowej. Lutownice ścierne można stosować do lutowania stopów aluminium bez topnika. Warstwę tlenkową usuwa się poprzez pocieranie lutownicy o metal.

Ważny jest montaż elementów do lutowania. Zespół musi zapewniać, że względne położenie części jest ustalone z wymaganą szczeliną i że lut wpływa do szczeliny. W przypadku, gdy lut jest wstępnie umieszczany w złączu w postaci folii, a następnie podgrzewany jest zespół (np. w piecu próżniowym), należy zadbać o to, aby części zostały dociśnięte w temperaturze lutowania z określoną siłą . Jeśli siła ta będzie niewystarczająca, efektem będzie zbyt gruby szew o niezadowalającej wytrzymałości. Nadmierna kompresja może uszkodzić lutowany zespół.

Do ściskania części podczas lutowania służą specjalne urządzenia. Wymaganą siłę ściskającą zapewniają zaciski mechaniczne lub różnica między rozszerzalnością cieplną materiału produktu a materiałem urządzenia. Ta ostatnia metoda jest często jedyną metodą, gdy lutowanie piecowe prowadzi się w wysokich temperaturach.

Lutowanie płomieniowe. Podczas lutowania odbywa się ogrzewanie
płomień palnika gazowego. Jako gaz palny stosuje się mieszaniny różnych węglowodorów gazowych lub ciekłych (acetylen, metan, opary nafty itp.) i wodoru, które po spaleniu w mieszaninie z tlenem wytwarzają płomień o wysokiej temperaturze. Podczas lutowania dużych części stosuje się łatwopalne gazy i ciecze w mieszaninie z tlenem, podczas lutowania małych części - w mieszaninie z powietrzem. Lutowanie można wykonać albo specjalnym rodzajem palnika o szerokim palniku, albo zwykłymi palnikami spawalniczymi.

Lutowanie poprzez zanurzenie w roztopionym lutowiu. Roztopiony lut w kąpieli pokryty jest warstwą topnika. Część przygotowaną do lutowania zanurza się w roztopionym lutowiu (kąpiel metalowa), który służy jednocześnie jako źródło ciepła. Do kąpieli metalowych zwykle stosuje się luty miedziano-cynkowe i srebrne.

Lutowanie poprzez zanurzenie w stopionej soli. Skład kąpieli dobiera się w zależności od temperatury lutowania, która powinna odpowiadać zalecanej temperaturze kąpieli 700–800°C przy pracy z mieszaniną o określonym składzie. Kąpiel składa się z chlorku sodu, potasu, baru itp. Metoda ta nie wymaga stosowania topników i atmosfery ochronnej, ponieważ skład kąpieli dobiera się tak, aby całkowicie zapewniał rozpuszczenie tlenków, oczyszczał powierzchnie lutowane i chroni je przed utlenianiem podczas ogrzewania, tj. jest topnikiem.

Części są przygotowywane do lutowania, lut jest umieszczany na szwie w odpowiednich miejscach, a następnie zanurzany w kąpieli stopionych warstw, które stanowią topnik i źródło ciepła, gdzie lut topi się i wypełnia szew.

Lutowanie łukiem elektrycznym. Podczas lutowania łukowego nagrzewanie odbywa się za pomocą łuku bezpośredniego, spalającego się pomiędzy częściami a elektrodą lub łuku pośredniego, spalającego się pomiędzy dwiema elektrodami węglowymi. W przypadku stosowania łuku bezpośredniego zwykle stosuje się elektrodę węglową (łuk węglowy), rzadziej elektrodę metalową (łuk metalowy), którą jest sam pręt lutowniczy. Łuk węglowy jest kierowany na koniec pręta lutowniczego dotykający metalu nieszlachetnego, aby nie stopić krawędzi części. Stosuje się łuk metalowy o prądach wystarczających do stopienia lutu i bardzo lekkiego stopienia krawędzi metalu nieszlachetnego. Do lutowania łukiem bezpośrednim nadają się luty wysokotemperaturowe niezawierające cynku. Wykorzystując pośredni łuk węglowy, można przeprowadzić proces lutowania wszelkiego rodzaju lutami wysokotemperaturowymi. Do ogrzewania tą metodą stosuje się specjalny palnik węglowy. Do elektrod doprowadzany jest prąd
ze spawarki łukowej.

Lutowanie indukcyjne ( lutowanie prądami o wysokiej częstotliwości). Podczas lutowania indukcyjnego części nagrzewają się pod wpływem indukowanych w nich prądów wirowych. Cewki indukcyjne wykonane są z rurek miedzianych, przeważnie o przekroju prostokątnym lub kwadratowym, w zależności od konfiguracji lutowanych części.

W przypadku lutowania indukcyjnego szybkie nagrzewanie części do temperatury lutowania zapewnia zastosowanie energii o wysokim stężeniu. Aby chronić cewkę przed przegrzaniem i stopieniem, stosuje się chłodzenie wodą.

Lutowanie oporowe. Dzięki tej metodzie lutowania przez elektrody przepływa prąd elektryczny o niskim napięciu (4–12 V), ale stosunkowo dużej sile (2000–3000 A), który w krótkim czasie podgrzewa je do wysokiej temperatury; części nagrzewają się zarówno ze względu na przewodność cieplną podgrzewanych elektrod, jak i na skutek ciepła wytwarzanego przez prąd przepływający przez same części.

Kiedy przepływa prąd elektryczny, złącze lutowane jest podgrzewane do temperatury topnienia lutowia, a stopiony lut wypełnia szew. Lutowanie kontaktowe odbywa się albo na specjalnych instalacjach zapewniających zasilanie wysokim prądem i niskim napięciem, albo na konwencjonalnych zgrzewarkach oporowych.

Lutowanie w piekarnikach. Do lutowania stosuje się piece elektryczne i rzadziej piece płomieniowe. Części do lutowania są podgrzewane w środowisku normalnym, redukującym lub ochronnym. Lutowanie lutami wysokotemperaturowymi odbywa się za pomocą topników. Podczas lutowania w piecach o kontrolowanym środowisku części wykonane z żeliwa, miedzi lub stopów miedzi przeznaczone do lutowania są łączone w zespoły.

Lutowanie połączeń pomiędzy metalami i materiałami niemetalowymi. Lutowanie można stosować do tworzenia związków metali ze szkłem, kwarcem, porcelaną, ceramiką, grafitem, półprzewodnikami i innymi materiałami niemetalicznymi.

Obróbka po lutowaniu obejmuje usuwanie pozostałości topnika. Topniki, częściowo pozostające na wyrobie po lutowaniu, psują jego wygląd, zmieniają przewodność elektryczną, a niektóre powodują korozję. Dlatego ich pozostałości po lutowaniu należy dokładnie usunąć. Pozostałości kalafonii i topników kalafoniowo-alkoholowych zwykle nie powodują korozji, jeżeli jednak warunki pracy wyrobów wymagają ich usunięcia, wówczas produkt przemywa się alkoholem, mieszaniną alkoholowo-benzynową lub acetonem. Agresywne topniki kwasowe zawierające kwas solny lub jego sole są dokładnie myte
kolejno ciepłą i zimną wodę za pomocą szczotek do włosów.

Typowe połączenia lutowane pokazano na rys. 2.1. Szwy lutowane różnią się od szwów spawanych formą konstrukcyjną i sposobem formowania.

Rodzaj złącza lutowanego dobiera się biorąc pod uwagę wymagania operacyjne dotyczące montażu i możliwości produkcyjne zespołu w odniesieniu do lutowania. Najpopularniejszym rodzajem połączenia jest lutowanie zakładkowe.

Ryż. 2.1. Typowe połączenia lutowane

W jednostkach pracujących pod znacznymi obciążeniami, gdzie oprócz wytrzymałości szwu wymagana jest szczelność, części należy łączyć wyłącznie na zakładkę. Zakładane szwy zapewniają mocne połączenie, są wygodne w wykonaniu i nie wymagają operacji regulacyjnych, jak ma to miejsce w przypadku lutowania doczołowego lub ukośnego.

Połączenia doczołowe są zwykle stosowane w przypadku części, których wykonanie z całego kawałka metalu jest niepraktyczne, a także w przypadkach, gdy niepożądane jest podwojenie grubości metalu. Można je stosować w przypadku lekko obciążonych węzłów, gdzie nie jest to wymagane
szczelność. Wytrzymałość mechaniczna lutu (zwłaszcza lutu niskotemperaturowego) jest zwykle niższa niż wytrzymałość łączonego metalu; aby zapewnić równą wytrzymałość lutowanego produktu, uciekają się do zwiększania powierzchni złącza za pomocą ukośnego cięcia (w skosie) lub szwu schodkowego; Często stosuje się w tym celu kombinację połączeń doczołowych i zakładkowych.

Za pomocą lutowania można wytwarzać złożone konfiguracje zespołów i całych konstrukcji składających się z kilku części w jednym cyklu produkcyjnym (nagrzewanie), co pozwala uznać lutowanie (w przeciwieństwie do spawania) jako grupową metodę łączenia materiałów i czyni je wysokowydajny proces technologiczny, który można łatwo zmechanizować i zautomatyzować.

Podczas lutowania możliwe są następujące wady: przemieszczenie lutowanych elementów; opada w szwach; porowatość w lutowanym szwie; wtrącenia topnika i żużla; pęknięcia; nie zgub się; odkształcenia lokalne i ogólne.

Powiedz mi, jaka jest najlepsza metoda spawania części ocynkowanych?

Lutowanie mig elementu samochodowego

Do łączenia powierzchni ocynkowanych zaczęto ostatnio polecać lutowanie metodą MIG zamiast spawania półautomatycznego w argonie. Podczas spawania zniszczona powłoka cynkowa tworzy żużel, pory i wgłębienia w roztopionym metalu. Oznacza to obniżoną jakość i brak powłoki cynkowej w obszarze spawania. Konieczne jest wysłanie części do ponownej operacji galwanicznej w celu przywrócenia powłoki antykorozyjnej, co nie zawsze jest możliwe w montażu.

Problemy podczas spawania metalu ocynkowanego

Pojawienie się metody lutowania MIG pozwoliło uniknąć takich problemów. Metoda lutowania MIG różni się od metody spawania MIG jedynie rodzajem użytego drutu i trybem procesu.

Do lutowania metodą MIG stosuje się drut miedziany CuSi3. Jego temperatura solidusu jest niska, co pozwala uniknąć stopienia metalu nieszlachetnego. Powłoka cynkowa nie odparowuje, ale przedostając się do kąpieli tworzy na powierzchni związek chemiczny zbliżony do mosiądzu, który zabezpiecza spoinę przed korozją.

Tryb spawania stali ocynkowanych

Lutowanie odbywa się w ochronnym środowisku gazu obojętnego, a wynik osiąga się poprzez wybór optymalnego trybu prądu głównego i impulsowego, a przejście dodatku do szwu odbywa się bez zwarcia. W trybie prądu impulsowego jego wahania od wartości minimalnej do szczytowej wynoszą od 0,25 do 25 Hz. Na produkt uwalnia się kilkakrotnie mniej ciepła, a rozprzestrzenianie się wpływów termicznych w objętości ciała stałego jest znacznie ograniczone. Kropla odrywana jest od drutu elektrodowego pod wpływem impulsu - dzięki temu cały proces przebiega praktycznie bez odprysków.
Oprócz stali ocynkowanych, proces ten stosowany jest w przypadku stali węglowych, niskostopowych i odpornych na korozję. Za pomocą spawania i lutowania można wykonać szwy pionowe w dowolnym kierunku (od sufitu do podłogi i odwrotnie - nie ma problemu) oraz szwy sufitowe. Prędkość – do 1000 mm/min.
Lutowanie MIG służy do łączenia bardzo cienkich blach stalowych przy minimalnych odkształceniach. Metoda lutowania MiG stosowana jest w warsztatach samochodowych, przemyśle stoczniowym oraz w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych.
Inną możliwością jest idealne połączenie ram rowerowych tą metodą.

Spawanie metodą TIG ocynkowaną

W spawaniu TIG, jeśli łuk jest „jak najkrótszy”, szew ma kształt wypukły, co wpływa na wytrzymałość zmęczeniową produktu, lutowanie w wysokiej temperaturze prowadzi do pojawienia się ołowiu, a lutowanie MIG kompensuje wady zarówno pierwszy, jak i drugi, zapewniając wklęsły szew i umożliwiając niewielką inwestycję ciepła w materiał, podczas gdy wytrzymałość złącza pozostaje bliska spawaniu.

kupić drut miedziany mm

We współczesnym niestabilnym świecie i agresywnym środowisku zewnętrznym człowiek szczególnie ostrożnie stara się zachować otaczającą go przestrzeń i uczynić swój „mały” świat bardziej niezawodnym. Samochód już dawno stał się niezbędnym elementem życia codziennego, jednak wyjeżdżając na drogę, znajdujemy się w strefie podwyższonego ryzyka. Kupując samochód, kupujący przywiązuje dużą wagę do kwestii bezpieczeństwa. Każdy uczestnik ruchu drogowego chce nie tylko uniknąć ewentualnych wypadków na drogach, ale także przeżyć, jeśli do wypadku dojdzie.

Od 1997 roku Komisja Europejska EuroNCAP przeprowadza niezależne testy zderzeniowe bezpieczeństwa samochodów, sprawdzając samochody w różnych niestandardowych sytuacjach awaryjnych, oceniając ich bezpieczeństwo dla kierowców i pasażerów oraz opracowując ocenę bezpieczeństwa samochodu „Asystent bezpieczeństwa”.

Wszystkie te wysiłki związane z wypadkami samochodowymi mają na celu sprawdzenie skuteczności pasywnych systemów ochrony pojazdu. I nie na próżno, ponieważ w razie wypadku niezawodne działanie tych systemów może uratować życie kierowcy i pasażerów.

Producenci samochodów zwracają należytą uwagę na bezpieczeństwo pasażerów. Na przykład nadwozie Forda Fusion posiada specjalnie zaprojektowaną ramę nośną, która pochłania energię uderzenia w przypadku kolizji, a drzwi są wzmocnione stalowymi prętami. Nadwozie Audi A3 posiada podwyższoną sztywność oraz pochłaniające energię okładziny w przestrzeni na nogi pasażerów, które zapewnią kierowcy i pasażerom niezawodną ochronę w przypadku uderzenia.

Nowe wymagania - nowe stale

Aby zwiększyć konkurencyjność, producenci starają się tworzyć samochody ekonomiczne i bezpieczne. Nowe wymagania wobec nowoczesnego nadwozia podyktowane są chęcią uzyskania bardziej ekonomicznego, a co za tym idzie lżejszego nadwozia; jednocześnie wymagania dotyczące bezpieczeństwa biernego muszą być na najwyższym poziomie. Wszystko to zmusza producentów samochodów do dalszego rozwoju.

Nowe konstrukcje nadwozia, innowacyjne technologie

Nowe koncepcje konstrukcji nadwozi samochodowych są bezpośrednio powiązane z innowacyjnymi technologiami. Zazwyczaj jest to lekka konstrukcja wykorzystująca stal o ultrawysokiej wytrzymałości, metale lekkie - stopy aluminium i magnezu, zastosowanie tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem lub różne kombinacje wszystkich tych materiałów w jednej konstrukcji nadwozia. Wszystko to podyktowane jest zarówno problemami ekonomicznymi rozwiązywanymi w masowej produkcji, jak i chęcią konsumentów uzyskania ekonomicznego i bezpiecznego samochodu.

Obecnie producenci podążają dwiema drogami: technologie połączeń hybrydowych, stopów lekkich, z wykorzystaniem kleju, który pozwala na rozłożenie obciążeń w połączeniach na całej powierzchni styku oraz metody połączeń mechaniczno-termicznych. Celem jest znalezienie procesów, które można łatwo zastosować w produkcji, a następnie odtworzyć podczas przywracania nadwozia po wypadku. Teraz nie można powiedzieć, która metoda stanie się bardziej powszechna, ponieważ dostawcy metali we współpracy z producentami samochodów stale opracowują nowe stopy i metody obróbki metali w celu uzyskania wymaganych właściwości. Często nowe stopy i nowe metody obróbki metali otwierają nowe możliwości zastosowań.

Rodzaje stali i stopów stosowanych w konstrukcji nadwozi samochodowych

Stal

Stal miękka do 200 N/mm2

Stal o wysokiej wytrzymałości HSS 210-450 N/mm2

Stal o dużej wytrzymałości EHS 400–800 N/mm2

Stopy aluminium

Glin-magnez AlMg około 300 N/mm2

Aluminiowo-krzemowy AlSi około 200 N/mm2

Nowe stale - nowe technologie napraw

Lutowanie MIG, nowa technologia łączenia zwana także lutowaniem twardym, stosowana jest do łączenia paneli karoserii samochodów ze stali o wysokiej wytrzymałości. Stale o wysokiej wytrzymałości, takie jak bor, uzyskują wysoką sztywność w wyniku obróbki cieplnej. Jednak przy konwencjonalnym spawaniu półautomatycznym temperatura jeziorka spawalniczego wynosi 1500–1600°C, co prowadzi do zmian właściwości łączonych metali, a w konsekwencji do zmian w całej strukturze korpusu. W rezultacie otrzymujemy „niepełnosprawne ciało”, które niesie ze sobą ukryte zagrożenie.

Proces lutowania MIG jest procesem lutowania twardego. Proces spawania MIG (Metal-Inert-Gas), jak sama nazwa wskazuje, odbywa się w środowisku gazu obojętnego, czyli argonu. Gaz chroni łuk, stopione lutowie i krawędzie detali przed wpływem otaczającego powietrza. Sam proces jest prosty, jak spawanie MIG/MAG i ma zastosowanie w warunkach renowacji karoserii. Ze względu na niższą temperaturę topnienia lutu – około 1000°C – nie zachodzi dyfuzja metali, a dzięki stosunkowo niskiej temperaturze kąpieli zostają zachowane naturalne właściwości łączonych stali. Metoda ta praktycznie eliminuje odkształcenia łączonych arkuszy.

Szczególnie chciałbym zauważyć, że ze względu na niższą temperaturę topnienia lutu, podczas lutowania następuje minimalne wypalenie cynku (cynk topi się w temperaturze 419°C, a odparowuje w temperaturze 906°C). Powstały szew jest wysoce odporny na korozję. Druty lutownicze wykonane są ze stopu na bazie miedzi z dodatkami krzemu (CuSi3) lub aluminium (CuAl8). Lut łączy się z cynkiem, tworząc szew o wysokich właściwościach antykorozyjnych.

Proces spawania-lutowania odbywa się przy niższych ustawieniach prądu, znacznie niższych niż przy spawaniu konwencjonalnej stali miękkiej, co jest niezbędne do uzyskania niskiej temperatury jeziorka spawalniczego. W tym przypadku stosuje się metodę pchania: palnik prowadzony jest pod kątem rozwartym w kierunku spoiny. Palnik należy odchylić od pionu o nie więcej niż 15°, aby gaz nie był wydmuchiwany poza obszar kąpieli i chronił go. Przepływ gazu powinien mieścić się w przedziale 20–25 l/min, w tym celu należy zastosować reduktor z przepływomierzem.

Podczas zgrzewania doczołowego dwóch arkuszy należy utworzyć między nimi szczelinę w przybliżeniu równą grubości zgrzewanej blachy (około 1–1,2 mm) i pozostawić miejsce na wypełnienie lutem. Prędkość podawania drutu jest większa niż zwykle stosowana w spawalnictwie.

Możesz sam sprawdzić, jak mocny jest szew spawalno-lutowniczy; skończyło się na około 30 cyklach zginania miejsca szwu. Rezultat można zobaczyć na zdjęciach: szew pozostał nienaruszony, połączenie było mocniejsze niż główna stalowa płyta. Test przeprowadzono na prostych płytach stalowych, pierwszy test ze stalą o wysokiej wytrzymałości nie pękł; Najwyraźniej wymaga to specjalnego urządzenia, a nie tylko imadła.

Nowe technologie napraw - nowy sprzęt naprawczy

Jakość naprawy uszkodzonego nadwozia wymaga nie tylko bezkompromisowej precyzji w odtworzeniu konstrukcji nadwozia zgodnie z danymi producenta, ale także zastosowania metod, które nie naruszą właściwości wytrzymałościowych konstrukcji. Jeśli zamierzasz przeprowadzać naprawy zgodnie z wymaganiami producenta samochodu, konieczne jest zastosowanie nowoczesnych metod naprawy, które rozwiązuje się za pomocą sprzętu OEM (Original Equipment Producent).

Obecnie w warsztatach blacharskich dostępne są półautomaty MIG/MAG z możliwością wykonywania spawania i lutowania. Francuski producent GYS oferuje dwa modele z tą funkcją: TRIMIG 205-4S i DUOGYS AUTO. Obydwa urządzenia są przeznaczone specjalnie do naprawy karoserii. Największym zainteresowaniem cieszy się model DUOGYS AUTO, któremu przyjrzymy się bliżej.

Profesjonalna półautomat spawalniczy DUOGYS AUTO idealnie nadaje się do naprawy karoserii na stacjach obsługi pracujących z nowoczesnymi karoseriami. Przeznaczony jest do pracy ze stalą, aluminium oraz do spawania i lutowania stali o dużej wytrzymałości drutem CuSi3 lub CuAl8.

▪ Drut CuSi3 stosowany jest zgodnie z wymaganiami technologicznymi firm OPEL i Mercedes.

▪ Drut CuAl8 stosowany jest zgodnie z wymaganiami technologicznymi firm Peugeot, Citroen, Renault.

▪ Drut aluminiowy AlSi12 służy do spawania blach samochodowych o grubości 0,6–1,5 mm.

▪ Drut aluminiowy AlSi12 stosowany jest do spawania blach samochodowych o grubości powyżej 1,5 mm.

Urządzenie to wyposażone jest w dwa czterorolkowe mechanizmy z możliwością podłączenia palnika z wbudowanym mechanizmem podającym Spool Gun. W komplecie znajdują się dwa trzymetrowe palniki 150 A: jeden do pracy ze stalą, drugi do spawania i lutowania oraz Spool Gun z czterometrową tuleją. Dzięki trybowi synergii urządzenie można łatwo dostosować do różnych trybów pracy.

DUOGYS AUTO posiada dwa tryby ustawień: automatyczny i ręczny. W trybie automatycznym należy wybrać rodzaj i średnicę drutu spawalniczego, ustawić żądany poziom prądu na siedmiopozycyjnym przełączniku, a prędkość podawania drutu zostanie automatycznie dostosowana do zadanych warunków. Jednocześnie istnieje możliwość precyzyjnego dostosowania prędkości. Jeśli zajdzie taka potrzeba, zawsze możesz przejść do trybu ręcznego i pracować jak na zwykłej maszynie półautomatycznej.

Urządzenie posiada dwa przydatne tryby. Tryb punktowy SPOT jest wygodny w przypadku operacji halsowych. Tryb opóźnienia DELAY jest wygodny przy spawaniu cienkich blach ze stali i aluminium, ograniczając jednocześnie ryzyko przepalenia lub odkształcenia spawanych blach.

Na stanowiska karoseryjne o małym natężeniu ruchu możemy polecić profesjonalny półautomat spawalniczy TRIMIG 205-4S. Ma dokładnie taki sam generator prądu jak jego starszy brat DUOGYS AUTO, ale tylko jeden wbudowany dwurolkowy mechanizm napędowy i będzie wymagał dodatkowego czasu na ponowny montaż szpul drutu spawalniczego.

W przeciwnym razie jest to to samo urządzenie, za jego pomocą można wykonywać spawanie stali, spawanie-lutowanie, a także poprzez podłączenie uchwytu z wbudowanym podajnikiem drutu Spool Gun oraz spawanie aluminium.

Pracownicy warsztatów samochodowych, instalatorzy i inni specjaliści od spawania aktywnie zwracają się dziś w stronę lutowania za pomocą półautomatycznych spawarek. Ta metoda jest przyszłością, technologia jest pod wieloma względami porównywalna ze spawaniem MIG/MAG. A różni się przede wszystkim zastosowaniem drutu litego litego, a także tym, że podczas lutowania MIG materiał bazowy nie topi się. Zapraszamy do zapoznania się z pozytywnymi aspektami tej metody, jej niuansami i obszarami zastosowania z naszego artykułu.

Co to jest lutowanie półautomatyczne?

Lutowanie MIG, lub lutowanie MIG, jak to się czasami nazywa zgodnie z dostępnymi normami międzynarodowymi, to proces lutowania twardego obejmujący lutowanie drutu miedzianego. Pomiędzy stale topiącym się drutem lutowniczym a spawanym metalem powstaje łuk elektryczny. Dostarczony gaz chroni łuk i roztopione lutowie przed działaniem otaczającego powietrza, a mianowicie tlenu znajdującego się w powietrzu, który szybko utlenia roztopiony metal i znacznie pogarsza jakość spawania.

Cechy lutowania półautomatycznego

Lutowanie półautomatyczne to zaawansowany technologicznie proces, który ma swoje własne cechy.

Podczas lutowania metodą MIG/MAG jako elektrodę należy użyć specjalnego drutu spawalniczego z brązu, w tym aluminium lub krzemu. Na przykład CuSi3 lub analog wyższej jakości, 19,30, 19,40. Drut na bazie brązu czy miedzi jest dość drogi, a różnica w cenie pomiędzy produkcją europejską a np. chińską nie będzie znacząca. Jeśli spawanie MAG (w atmosferze gazu aktywnego) charakteryzuje się dużą ilością odprysków, obecnością porowatości, niestabilnym łukiem i silnym parowaniem, to podczas procesu lutowania MIG, wręcz przeciwnie, metal nie topi się, więc cynk paruje w znacznie mniejszym stopniu. Dzieje się tak, ponieważ temperatura topnienia drutu brązowego jest znacznie niższa niż stali, dlatego spawane części nie topią się. Dzięki niskiemu dopływowi ciepła ryzyko odkształcenia jest zmniejszone, nawet w przypadku bardzo cienkich blach o grubości od 0,3 milimetra. Oznacza to, że proces, a właściwie lutowanie, zapewnia szybkość działania i wytrzymałość połączeń jak przy spawaniu.
Ze względu na to, że przy lutowaniu półautomatem cienki metal nie przetapia się, możliwe jest lutowanie blach stalowych z powłoką (fosforanowaną, ocynkowaną, aluminiowaną) i bez powłoki, blach stalowych dwuwarstwowych i Stal nierdzewna.
Powstała spoina jest mocna. To połączenie lutowane ma wyższą wytrzymałość mechaniczną w porównaniu ze spoiną utworzoną podczas procesu spawania MAG. Stopień odkształcenia termicznego części podczas procesu lutowania jest znacznie niższy niż podczas spawania, dzięki czemu wypaczenia są mniej zauważalne na gotowym produkcie. Szew praktycznie nie podlega korozji, ponieważ warstwa cynku pozostaje nienaruszona nawet na spoinie. Kolejną zaletą tej technologii jest jej dobra zdolność wypełniania luki.
Zaleca się lutowanie w trybie „punktowym”, impulsowym lub metodą „kąta wstecznego”, w której spawacz przesuwa elektrodę od lewej do prawej. W obu przypadkach konieczne jest zachowanie „krótkiego” łuku.

Jaka jest zasada lutowania półautomatycznego i czym różni się od spawania MIG?

Podstawowa zasada lutowania-spawania metodą MIG-MAG polega na tym, że podczas tego procesu metalowy drut jest podawany przez palnik spawalniczy i topi się pod wpływem łuku elektrycznego. Jeśli mówimy o różnicy między technologiami spawania i lutowania, to w pierwszym przypadku zniszczona powłoka cynkowa tworzy żużel ze stopionym metalem spoiny, a także różne wnęki i pory. Wskazuje to na obniżoną jakość szwu i brak powłoki cynkowej w miejscu spawania. Konieczne jest ponowne wysłanie części do operacji galwanicznej w celu przywrócenia powłoki antykorozyjnej. Odkrycie metody lutowania MIG pozwoliło uniknąć takich problemów.

Metoda lutowania MIG różni się od metody spawania półautomatycznego w osłonie gazu także rodzajem użytego drutu. Do lutowania metodą MIG stosuje się drut miedziany CuSi3. Ze względu na niską temperaturę topnienia, jak wspomniano powyżej, metal nieszlachetny nie topi się. Powłoka cynkowa ostatecznie tworzy na swojej powierzchni związek chemiczny, który chroni spoinę przed procesami korozyjnymi.

Przygotowywać się do pracy

Przed rozpoczęciem pracy ważne jest prawidłowe skonfigurowanie półautomatu spawalniczego:

Określić siłę prądu spawania w zależności od grubości spawanego metalu. Instrukcje urządzenia zawierają tabelę zgodności tych wartości. Jeśli prąd spawania jest niewystarczający, półautomat nie spawa wystarczająco dobrze.
Korzystając z dostępnej instrukcji określić wymaganą prędkość podawania drutu spawalniczego. Wskaźnik ten można regulować za pomocą wymiennych przekładni w urządzeniu. Wpłynie to bezpośrednio na szybkość nakładania spoiny. Dziś w sprzedaży są modele wyposażone w specjalne skrzynie biegów.
Ustaw źródło prądu na potrzebne parametry (napięcie i prąd). Zalecamy sprawdzenie ustawień na przykładzie. Podstawą tego jest bezbłędna praca, stabilny łuk spawalniczy i normalne tworzenie się ściegu. W takim przypadku możesz już działać na materiale podstawowym.
Założenie drutu nie będzie trudne. O jego przepływie przez specjalny wąż do ustnika lub w przeciwnym kierunku decyduje położenie dźwigni, które zobaczysz na urządzeniu.
Ważnym punktem jest regulacja przepływu gazu osłonowego. Aby to zrobić, należy powoli otworzyć zawór i odkręcić go, aż się zatrzyma. Jest to konieczne, aby upewnić się, że nie ma wycieków z zaworu. Następnie należy nacisnąć przycisk znajdujący się na uchwycie palnika spawalniczego. Drut powinien pozostać „stojący”, a zawór gazowy powinien się otworzyć. Usłyszysz lekki syk gazu wydobywającego się z dyszy palnika gazowego. W tym momencie przepływ gazu (jego wartość widać na manometrze na skali przepływu) powinien wynosić 8 -10 litrów na minutę. Jest to optymalny wskaźnik podczas lutowania metalu o grubości 0,8 mm. Dlatego musisz dostosować ilość zużycia gazu w zależności od zadania.

Gdzie najczęściej stosuje się lutowanie MIG?

Technologia ta ma szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach.

Serwis samochodowy i branża motoryzacyjna. Lutowanie metodą MIG stosuje się także przy naprawach karoserii samochodowych, gdyż powłoka cynkowa blach stalowych nie ulega uszkodzeniu. W produkcji samochodów na dużą skalę metodę tę stosuje się zarówno w instalacjach sterowanych ręcznie, jak i w systemach w pełni zautomatyzowanych.

Ponadto małe i średnie przedsiębiorstwa przemysłowe stosują lutowanie za pomocą półautomatycznego spawania do różnych celów, wykonując:

montaż instalacji klimatyzacji, wentylacji i chłodzenia,
produkcja lekkich konstrukcji metalowych, elementów elewacji i dachów, rur, obudów bloków elektrycznych, kominów.

Do lutowania nadają się wszystkie pozycje spawania w osłonie gazowej i wszystkie rodzaje szwów spawalniczych. Szwy w pozycji pionowej i nad głową są równie bezbłędne przy odpowiedniej umiejętności obsługi palnika spawalniczego. Ze względu na małe doprowadzenie ciepła metoda ta jest skuteczna zarówno przy łączeniu blach ze stali niestopowych i blach ocynkowanych, jak i blach chromoniklowych.

Jaki sprzęt i materiały nadają się do lutowania półautomatycznego

Materiały do lutowania półautomatycznego:

drut - miedź z dodatkami,
gaz - argon.

Nie ma potrzeby stosowania żadnych standardowych topników stosowanych w standardowych technikach spawania, które mogą powodować poważne problemy. Łuk niezależnie aktywuje powierzchnię.

W tej metodzie drut jest zarówno elektrodą przewodzącą, jak i materiałem wypełniającym.

Podczas lutowania metodą MIG części ocynkowanych najczęściej wykorzystuje się drut SG-CuSi3. Jego zaletą jest niska twardość lutowanego szwu, co pozwala na łatwą obróbkę. Dzięki obecności 3% krzemu w składzie drutu, płynność napawanego materiału znacznie wzrasta.
Drut miedziany o składzie SG-CuSi2Mn stosowany jest również do lutowania części ocynkowanych, jednak osadzany materiał jest dość twardy, przez co dalsza obróbka jest skomplikowana.
Druty spawalnicze SG-CuAL18Ni2 i SG-CuAL18 stosuje się w przypadku konieczności lutowania stali aluminiowanej.

Druty spawalnicze do lutowania metodą MIG są bardziej miękkie od stalowych, dlatego mechanizm podawania drutu powinien składać się z 4 rolek, wyposażonych w gładkie półkoliste rowki. Aby zapewnić niskie tarcie w mechanizmie węża palnika, należy zastosować teflonowy kanał prowadzący i masywne odbieraki prądu.

Z reguły jako gaz osłonowy w procesie lutowania stosuje się argon z niewielkimi dodatkami tlenu i dwutlenku węgla. Gaz osłonowy dostarczany do strefy spawania chroni łuk i jeziorko spawalnicze roztopionego metalu.

Nasz sklep internetowy oferuje szeroką gamę sprzętu spawalniczego służącego do lutowania metodą MIG.

Modele z już wbudowaną funkcją półautomatycznego lutowania. Najczęściej takie maszyny inwerterowe mają uproszczoną metodę konfiguracji, która jest odpowiednia dla niedoświadczonych spawaczy, oraz dogłębną metodę konfiguracji dla prawdziwych profesjonalistów.
Modele, w których możliwe jest lutowanie, choć nie ma do tego specjalnych programów, tutaj proces konfiguracji urządzenia staje się bardziej skomplikowany.

Proces technologiczny lutowania obejmuje zestaw operacji, z których główne są następujące.

Przygotowanie powierzchni do lutowania. Jakość przygotowania powierzchni do lutowania w dużej mierze decyduje o poziomie i stabilności właściwości złącza lutowanego. Wyróżnia się następujące główne metody czyszczenia powierzchni: 1) termiczne (palniki, wyżarzanie w atmosferze redukującej, w próżni); 2) mechaniczne (obróbka narzędziem skrawającym lub ściernym, hydropiaskowanie lub śrutowanie); 3) chemiczne (odtłuszczanie, trawienie chemiczne, trawienie elektrochemiczne, trawienie z obróbką ultradźwiękową połączone z odtłuszczaniem i trawieniem).

Przygotowanie części do lutowania obejmuje także nakładanie specjalnych powłok technologicznych metodami galwanicznymi lub chemicznymi, cynowanie na gorąco (zanurzenie w roztopionym lutowiu), za pomocą ultradźwięków, napawanie, natrysk termiczny próżniowy. Często montaż polega na nałożeniu lutu i ułożeniu go w postaci dozowanych kawałków drutu lub folii. Podczas umieszczania lutu należy wziąć pod uwagę warunki lutowania: lokalizację produktu w piekarniku lub innym urządzeniu grzewczym, tryby ogrzewania i chłodzenia.

Zastosowanie topnika. Czasami podczas montażu części do lutowania konieczne jest zastosowanie topnika. Sproszkowany topnik rozcieńcza się wodą destylowaną do uzyskania rzadkiej pasty i nanosi za pomocą szpatułki lub szklanego pręta, po czym części suszy się w termostacie w temperaturze 70–80°C przez 30–60 minut. Przy lutowaniu płomieniowym topnik podawany jest na pręcie nagrzanego lutowia, przy lutowaniu lutownicą - część robocza lutownicy lub razem z lutowiem, w przypadku stosowania lutowia cynowo-ołowiowego - w postaci rurek wypełniony kalafonią.

Lutowanie(nagrzewanie złącza lub ogólne nagrzewanie zmontowanych części) odbywa się w temperaturze przekraczającej temperaturę topnienia lutu, zwykle o 50–100°C. W zależności od temperatury topnienia zastosowanych lutów lutowanie dzieli się na wysokotemperaturowe i niskotemperaturowe.

Powierzchnie niepoddawane lutowaniu zabezpieczamy przed kontaktem z lutem specjalną powłoką grafitową z dodatkiem niewielkiej ilości wapna. Lutowanie poprzez zanurzenie w roztopionym lutowiu stosuje się do stali, miedzi, aluminium i twardych stopów, części o skomplikowanych kształtach geometrycznych. Proces ten wymaga dużej ilości lutowia. Odmianą lutowania zanurzeniowego jest lutowanie na fali ruchomej, podczas którego stopiony lut jest pompowany i tworzy falę powyżej poziomu stopu. Lutowana część porusza się w kierunku poziomym. W momencie dotknięcia wanny następuje lutowanie. Lutowanie na fali bieżącej stosowane jest w przemyśle radioelektronicznym przy produkcji drukowanych instalacji radiowych.

3. Metody lutowania

Lutowanie Exoflux. Tą metodą lutuje się głównie stale odporne na korozję. Na oczyszczoną spoinę nakłada się cienką warstwę sypkiego topnika. Łączone powierzchnie są wyrównywane, a po przeciwnych stronach elementów umieszczana jest mieszanina egzotermiczna. Mieszanka składa się z różnych składników, które układa się w postaci pasty lub brykietu o grubości kilku milimetrów. Zmontowaną konstrukcję montuje się w urządzeniu i umieszcza w specjalnym piecu, w którym egzotermiczna mieszanina zapala się w temperaturze 500°C. W wyniku reakcji egzotermicznych mieszaniny wzrasta temperatura na powierzchni metalu i lutowie topi się. Metodą tą stosuje się lutowanie połączeń zakładkowych i gotowych bloków konstrukcji o małych gabarytach.

Lutowanie płomieniowe. Podczas lutowania ogrzewanie odbywa się za pomocą płomienia palnika gazowego. Jako gaz palny stosuje się mieszaniny różnych węglowodorów gazowych lub ciekłych (acetylen, metan, opary nafty itp.) i wodoru, które po spaleniu w mieszaninie z tlenem wytwarzają płomień o wysokiej temperaturze. Podczas lutowania dużych części stosuje się łatwopalne gazy i ciecze w mieszaninie z tlenem, podczas lutowania małych części - w mieszaninie z powietrzem. Lutowanie można wykonać albo specjalnym rodzajem palnika o szerokim palniku, albo zwykłymi palnikami spawalniczymi.

Lutowanie poprzez zanurzenie w roztopionym lutowiu. Roztopiony lut w kąpieli pokryty jest warstwą topnika. Część przygotowaną do lutowania zanurza się w roztopionym lutowiu (kąpiel metalowa), który służy jednocześnie jako źródło ciepła. Do kąpieli metalowych zwykle stosuje się luty miedziano-cynkowe i srebrne.

Lutowanie poprzez zanurzenie w stopionej soli. Skład kąpieli dobiera się w zależności od temperatury lutowania, która powinna odpowiadać zalecanej temperaturze kąpieli 700–800°C przy pracy z mieszaniną o określonym składzie. Kąpiel składa się z chlorku sodu, potasu, baru itp. Metoda ta nie wymaga stosowania topników i atmosfery ochronnej, ponieważ skład kąpieli dobiera się tak, aby całkowicie zapewniał rozpuszczenie tlenków, oczyszczał powierzchnie lutowane i chroni je przed utlenianiem podczas ogrzewania, tj. jest topnikiem.

Lutowanie łukiem elektrycznym. Podczas lutowania łukowego nagrzewanie odbywa się za pomocą łuku bezpośredniego, spalającego się pomiędzy częściami a elektrodą lub łuku pośredniego, spalającego się pomiędzy dwiema elektrodami węglowymi. W przypadku stosowania łuku bezpośredniego zwykle stosuje się elektrodę węglową (łuk węglowy), rzadziej elektrodę metalową (łuk metalowy), którą jest sam pręt lutowniczy. Łuk węglowy jest kierowany na koniec pręta lutowniczego dotykający metalu nieszlachetnego, aby nie stopić krawędzi części. Stosuje się łuk metalowy o prądach wystarczających do stopienia lutu i bardzo lekkiego stopienia krawędzi metalu nieszlachetnego. Do lutowania łukiem bezpośrednim nadają się luty wysokotemperaturowe niezawierające cynku. Wykorzystując pośredni łuk węglowy, można przeprowadzić proces lutowania wszelkiego rodzaju lutami wysokotemperaturowymi. Do ogrzewania tą metodą stosuje się specjalny palnik węglowy. Prąd do elektrod dostarczany jest ze spawarki łukowej.

Lutowanie indukcyjne (lutowanie prądami o wysokiej częstotliwości). Podczas lutowania indukcyjnego części nagrzewają się pod wpływem indukowanych w nich prądów wirowych. Cewki indukcyjne wykonane są z rurek miedzianych, przeważnie o przekroju prostokątnym lub kwadratowym, w zależności od konfiguracji lutowanych części.

Lutowanie oporowe. Dzięki tej metodzie lutowania przez elektrody przepływa prąd elektryczny o niskim napięciu (4–12 V), ale stosunkowo dużej sile (2000–3000 A), który w krótkim czasie podgrzewa je do wysokiej temperatury; części nagrzewają się zarówno ze względu na przewodność cieplną podgrzewanych elektrod, jak i na skutek ciepła wytwarzanego przez prąd przepływający przez same części.

Lutowanie w piekarnikach. Do lutowania stosuje się piece elektryczne i rzadziej piece płomieniowe. Części do lutowania są podgrzewane w środowisku normalnym, redukującym lub ochronnym. Lutowanie lutami wysokotemperaturowymi odbywa się za pomocą topników. Podczas lutowania w piecach o kontrolowanym środowisku części wykonane z żeliwa, miedzi lub stopów miedzi przeznaczone do lutowania są łączone w zespoły.

Lutowanie połączeń pomiędzy metalami i materiałami niemetalowymi. Lutowanie można stosować do tworzenia związków metali ze szkłem, kwarcem, porcelaną, ceramiką, grafitem, półprzewodnikami i innymi materiałami niemetalicznymi.

Obróbka po lutowaniu obejmuje usuwanie pozostałości topnika. Topniki, częściowo pozostające na wyrobie po lutowaniu, psują jego wygląd, zmieniają przewodność elektryczną, a niektóre powodują korozję. Dlatego ich pozostałości po lutowaniu należy dokładnie usunąć. Pozostałości kalafonii i topników kalafoniowo-alkoholowych zwykle nie powodują korozji, jeżeli jednak warunki pracy wyrobów wymagają ich usunięcia, wówczas produkt przemywa się alkoholem, mieszaniną alkoholowo-benzynową lub acetonem. Agresywne topniki kwasowe zawierające kwas solny lub jego sole dokładnie myjemy kolejno ciepłą i zimną wodą za pomocą szczotek do włosów.

Typowe połączenia lutowane pokazano na rys. 2.1. Szwy lutowane różnią się od szwów spawanych formą konstrukcyjną i sposobem formowania.

Ryż. 2.1. Typowe połączenia lutowane

W jednostkach pracujących pod znacznymi obciążeniami, gdzie oprócz wytrzymałości szwu wymagana jest szczelność, części należy łączyć wyłącznie na zakładkę. Zakładane szwy zapewniają mocne połączenie, są łatwe w wykonaniu i nie wymagają operacji regulacyjnych, jak ma to miejsce w przypadku lutowania doczołowego lub ukośnego.

Połączenia doczołowe są zwykle stosowane w przypadku części, których wykonanie z całego kawałka metalu jest niepraktyczne, a także w przypadkach, gdy niepożądane jest podwojenie grubości metalu. Można je stosować w jednostkach lekko obciążonych, gdzie nie jest wymagana szczelność. Wytrzymałość mechaniczna lutu (zwłaszcza lutu niskotemperaturowego) jest zwykle niższa niż wytrzymałość łączonego metalu; aby zapewnić równą wytrzymałość lutowanego produktu, uciekają się do zwiększania powierzchni złącza za pomocą ukośnego cięcia (w skosie) lub szwu schodkowego; Często stosuje się w tym celu kombinację połączeń doczołowych i zakładkowych.