Bästa praxis för svetsning av tunna material

Vad du behöver veta innan du svetsar tunna material

Tillverkning av tunna material är en stor del av industrin i USA. Detta inkluderar olika former av rör, vinklar och plana plåtar, vanligtvis 24 gauge upp till cirka 3/16 tum tjocka och vanligtvis tillverkade av rostfritt stål, kolstål, galvaniserat eller aluminium. För att bestämma den bästa svetsprocessen, skyddsgasen och elektroden att använda, börja med att granska ansökan. Vilken är basmaterialets typ, tjocklek, skick eller renhet, svetsposition, tillgänglig svetsutrustning och svetsarskicklighet? Tänk på behovet av korrekt personlig skyddsutrustning, vilket är viktigt vid svetsning av rostfritt eller galvaniserat stål.

Vid svetsning av tunt material är målet att minimera distorsion och stänk, förhindra genombränning och producera en sund svets med adekvat smältning.

Här är de bästa svetsmetoderna för att svetsa tunna material för att säkerställa en fog av god kvalitet.

Svetsning av vanligt kolstål

Svetsning av vanligt kolstål med gasbågsvetsning (GMAW)

För applikationer i vanligt kolstål har du många alternativ. För det tunnaste materialet upp till cirka 14 gauge, prova att använda gasbågsvetsning (GMAW) i kortslutningsöverföringsläge (SCT) med en E70-S2-, S3- eller S6-klassificeringsfyllnadsmetall på 0,023 tum i diameter och 75 procent argon/25 procent CO₂skyddsgas. På 14-gauge till 3/16-tums material, överväg att använda en 0,030-tums diameter tillsatsmetall.

Ett annat potentiellt alternativ är att använda pulsad GMAW med en skyddsgas med hög argonhalt, såsom 95 procent argon/5 procent CO₂ eller argon/syre. Utrustning som kan utföra pulsad GMAW är dyrare men ger mycket tilltalande fördelar. Pulsad svetsning möjliggör ökad kontroll över svetsbågen, erbjuder ett brett utbud av driftsparametrar och genererar låga sprut.

När du svetsar i SCT-läge bör du använda antingen ett lätt motstånd eller en neutral pistolvinkel i förhållande till färdriktningen, vilket bör ge en liten mängd stänk. För pulsad svetsning, tryck eller dra svetspölen för att avgöra vilken som ger det bästa utseendet på strängen. Observera att du inte ska backa in i badet, eftersom detta hindrar pulsfunktionen.

Svetsning av vanligt kolstål med fluxkärnad bågsvetsning (FCAW)

Fluxkärnad bågsvetsning (FCAW) är ett annat alternativ, även om det inte är idealiskt eftersom det producerar ett skyddande slagglager som måste tas bort efter svetsning. Den har lägre insmältningseffektivitet jämfört med GMAW och producerar högre nivåer av rök och svetsstänk. Återigen, att använda en elektrod med liten diameter hjälper till att hålla nere värmetillförseln. Denna process är mest fördelaktig för svetsning på arbetsplatsen, där du kan använda en självskärmad, fluxkärnstråd. Ingen extern skyddsgas krävs, och de flesta av ledningarna går i likströmselektrodnegativ, vilket innebär att det mesta av värmen genereras i tillsatsmetalltråden och inte grundmaterialet. GMAW, å andra sidan, är likströmselektrodpositiv, vilket genererar det mesta av värmen i grundmaterialet.

Svetsning av vanligt kolstål med gasvolframbågsvetsning (GTAW)

Gasvolframbågsvetsning (GTAW) fungerar utmärkt för svetsapplikationer med låg volym eller hög kvalitet. Fördelarna med denna process inkluderar högkvalitativa svetsar, inga stänk och bästa möjliga smältning. I vissa fall är en tillsatsmaterial inte nödvändigt; fogpassningen avgör detta. Kom ihåg att denna process kräver en högre grad av operatörsskicklighet. För att minimera distortion, använd en liten volframelektrod, till exempel 3/32-tums diameter, och slipa den till en fin punkt i riktningen parallell med volframens längd. Det är bäst att använda 100 procent argon för skyddsgas.

För vissa applikationer kan du behöva använda skärmad metallbågsvetsning på fogarna. Var noga med att välja en elektrod med liten diameter, använd låg strömstyrka och bibehåll en hög skärhastighet för att producera en bra allroundsvets i platta och horisontella lägen. Om du bara kan svetsa i vertikalt läge, öka din svetsströmstyrka med cirka 25 procent och svetsa i vertikal-ned-förloppet. Detta kräver lite övning, men det kan ge en bra svets. Den vanligaste metoden är att svetsa i vertikalt läge, men detta är inte idealiskt för tunn metall.

Svetsning av rostfritt stål

Rostfritt stål kommer att använda liknande svetstekniker och strategier som kolstål. Den föredragna metoden är pulsad GMAW, men om SCT är det enda tillgängliga alternativet, öka induktansen för strömkällan (om möjligt) för att öka svetspölkontrollen.

Den största skillnaden är att matcha den rätta tillsatsmaterialet med grundmaterialet. Vid svetsning av 304 rostfritt stål, använd 308 tillsatsmaterial och för 316 rostfri, använd 316 tillsatsmaterial. För svetsning av rostfritt stål till kolstål, använd 309 tillsatsmaterial. De lämpliga skyddsgasblandningarna för GMAW av rostfritt stål har hög argonhalt, såsom 98 procent argon/2 procent syre eller CO₂. Tri-mixar och till och med quad-mixar som använder andra gaser som kväve eller helium är tillgängliga, men de är inte billiga. Se till att du granskar din ansökan och avgör vad som är nödvändigt. FCAW på rostfritt stål och kolstål kräver antingen 100 procent CO₂ eller en 75 procent argon/25 procent CO₂ -blandning.

Svetsning av aluminium

Vid svetsning av aluminium är försvetsfogen viktig. Alla svetsprocesser gynnas av en ren svetsfog, men aluminium är unikt genom att det har ett tungt oxidskikt som har högre smältpunkt än grundmaterialet. Att förbereda fogen genom att borsta eller slipa bort oxidskiktet och använda ett lösningsmedel för att rengöra det kommer att göra svetsningen lättare och ge en renare svets.

De vanligaste aluminiumkvaliteterna kräver vanligtvis antingen en ER4043/ER4047 eller ER5356 tillsatsmaterial. Se till att du matchar tillsatsmaterial med grundmaterial. För GMAW fungerar skyddsgasblandningar med minst 50 procent helium och en argonbalans mycket bra, men är även dyra. Om det är ett problem kan du använda 100 procent argon. För GTAW, använd 100 procent argon och en elektrod med liten diameter, 2 procent cerium volfram.

Galvaniserad svetsning följer några av samma riktlinjer som vid svetsning av kolstål, förutom när det gäller zinkskiktet på ytan, vilket inte främjar svetsprocessen och normalt ger svetsar med porositet och dåligt utseende på strängarna. Om du använder GMAW, välj en skyddsgas med hög CO₂-innehåll, t.ex. 75 procent argon/25 procent CO₂-blandning. Koldioxid är en aktiv gas, vilket betyder att den hjälper till att rengöra svetspölen och kan hjälpa till att förhindra porositet. Dessutom kan användning av något högre spänning och långsammare skärhastigheter ge tillräckligt med tid för svetspölen att avgasa och för svetstårna att knytas in smidigare.

Ett annat alternativ är att använda en pulverfylld rörtråd med mindre diameter, till exempel en dubbelskärmstyp. Denna tråd använder ett inre flux för att producera ett skyddande slagglager och en skyddsgas för att rengöra och skydda den stelnande svetspölen. Eftersom denna process har två metoder för rengöring, kan den ge det bästa strängutseendet och svetskvaliteten även om den har lägre avsättningseffektivitet.

Även om vi inte täckte alla applikationer, scenarier eller basmaterial, bör denna information ge dig en bra utgångspunkt.