เครื่องเชื่อมทำงานอย่างไร?

เครื่องเชื่อมเป็นอุปกรณ์ที่สร้างและควบคุมพลังงานไฟฟ้าเพื่อสร้างส่วนโค้งหรือเปลวไฟชิ้นส่วนโลหะละลายดังนั้นพวกมันจึงหลอมรวมเป็นข้อต่อที่แข็งแรง ในขณะที่การออกแบบแตกต่างกันไปตามประเภท (เช่น mig, tig, stick), เครื่องเชื่อมทั้งหมดมีจุดประสงค์หลัก: การแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นความร้อนโฟกัสสำหรับการเข้าร่วมโลหะ ด้านล่างนี้เป็นวิธีการทำงานของเครื่องเชื่อมทำงานรวมถึงส่วนประกอบสำคัญประเภททั่วไปและขั้นตอน - โดย - ขั้นตอนขั้นตอน

หลักการหลักของเครื่องเชื่อม

หัวใจของพวกเขาเครื่องเชื่อมทำงานบนแนวคิดพื้นฐานสองประการ:

การแปลงกระแสไฟฟ้า: พวกเขาใช้กระแสไฟฟ้า AC มาตรฐาน (สลับกระแส) จากเต้าเสียบผนังหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าควบคุม (AC หรือ DC) ที่เหมาะสำหรับการเชื่อม กระแสไฟฟ้านี้สร้างความร้อนเมื่อไหลผ่านอิเล็กโทรดหรือลวด

การสร้างส่วนโค้ง: เครื่องสร้างอาร์คไฟฟ้า - พลาสมาอุณหภูมิสูง - (5,000–30,000 องศา f/2,760–16,650 องศา) - ระหว่างอิเล็กโทรด (หรือลวดเชื่อม) และโลหะฐาน ส่วนโค้งนี้จะละลายทั้งอิเล็กโทรด/ลวดและโลหะฐานซึ่งเย็นและฟิวส์

ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องเชื่อม

โดยไม่คำนึงถึงประเภทเครื่องเชื่อมส่วนใหญ่รวมถึงชิ้นส่วนที่สำคัญเหล่านี้:

แหล่งพลังงาน: แปลงกระแสไฟฟ้าที่เข้ามา (110V, 220V หรือพลังงานอุตสาหกรรม 3 เฟส) เป็นกระแสการเชื่อม มันปรับแรงดันไฟฟ้าและแอมแปร์เพื่อควบคุมเอาต์พุตความร้อน

แผงควบคุม: ให้ผู้ใช้ปรับการตั้งค่าเช่นแอมแปร์ (ความเข้มความร้อน) และความเร็วฟีดลวด (สำหรับเครื่อง MIG) เพื่อให้ตรงกับความหนาของโลหะและประเภท

ตัวยึดอิเล็กโทรดหรือปืนเชื่อม: ส่งกระแสไฟฟ้าไปยังอิเล็กโทรด (การเชื่อมติด) หรือลวดเชื่อม (MIG/TIG) และนำทางไปยังข้อต่อเชื่อม

แคลมป์บด: เชื่อมต่อกับโลหะฐานเสร็จสิ้นวงจรไฟฟ้าเพื่อให้กระแสกระแสจากเครื่องจักรไปยังโลหะและด้านหลัง

ระบบทำความเย็น: เครื่องบางเครื่อง (โดยเฉพาะสูง - รุ่นแอมแปร์) มีพัดลมหรือการระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปในระหว่างการใช้งาน

เครื่องเชื่อมที่แตกต่างกันอย่างไร

เครื่องเชื่อมถูกจัดหมวดหมู่ตามกระบวนการที่พวกเขาสนับสนุน นี่คือวิธีที่สามประเภทที่พบบ่อยที่สุด:

1. เครื่องเชื่อม MIG (ก๊าซเฉื่อยโลหะ)

MIG (เรียกอีกอย่างว่า GMAW) เป็นผู้ใช้มากที่สุด - ประเภทที่เป็นมิตรโดยใช้ลวดเชื่อมอย่างต่อเนื่องเป็นทั้งอิเล็กโทรดและฟิลเลอร์

ขั้นตอนที่ 1: การให้อาหารลวด
เครื่องจะป้อนสายเชื่อมผ่านสายเคเบิลที่ยืดหยุ่นไปยังปืนเชื่อมด้วยความเร็วที่ผู้ใช้กำหนดไว้ ลวดที่หนาขึ้นหรือโลหะต้องการการให้อาหารที่เร็วขึ้นเพื่อเพิ่มฟิลเลอร์ให้เพียงพอ

ขั้นตอนที่ 2: การจุดระเบิดอาร์ค
เมื่อดึงปืนทริกเกอร์กระแสไหลผ่านลวด ในขณะที่ลวดสัมผัสกับโลหะฐานอาร์คประกายไฟระหว่างพวกเขาละลายลวดและพื้นผิวของโลหะเพื่อสร้าง "สระว่ายน้ำเชื่อม"

ขั้นตอนที่ 3: ป้องกันการเชื่อม
เครื่องจะปล่อยก๊าซป้องกัน (โดยปกติอาร์กอนหรืออาร์กอน - co₂ผสม) ผ่านปืนรอบอาร์คเพื่อป้องกันโลหะหลอมเหลวจากออกซิเจนและไนโตรเจน (ซึ่งทำให้เกิดความพรุนหรือรอยเชื่อมที่เปราะ)

ขั้นตอนที่ 4: หลอมรวมข้อต่อ
ลวดหลอมเหลวผสมกับโลหะฐานในสระเชื่อม ในขณะที่ผู้ใช้ขยับปืนไปตามข้อต่อลวดใหม่ฟีดอย่างต่อเนื่องเพื่อเติมเต็มช่องว่าง เมื่อเย็นลงแล้วส่วนผสมจะแข็งตัวให้เป็นพันธะที่แข็งแกร่ง

ดีที่สุดสำหรับ: ผู้เริ่มต้น, โลหะบางถึงปานกลางและสูง - โครงการความเร็ว (เช่นการซ่อมแซมยานยนต์การผลิต)

2. เครื่องเชื่อมติด (SMAW)

การเชื่อมติดใช้ฟลักซ์ - อิเล็กโทรดเคลือบ (ก้านโลหะแข็งที่มีสารเคลือบสารเคมี) แทนลวดสปูล

ขั้นตอนที่ 1: การตั้งค่าอิเล็กโทรด
อิเล็กโทรดถูกยึดเข้ากับที่ยึดที่เชื่อมต่อกับเครื่อง การเคลือบฟลักซ์ (การผสมผสานของแร่ธาตุและโลหะ) ช่วยป้องกันการเชื่อมและทำให้ส่วนโค้งมีความเสถียร

ขั้นตอนที่ 2: การสร้างอาร์ค
ผู้ใช้แตะอิเล็กโทรดกับโลหะฐานเพื่อโจมตีส่วนโค้ง อาร์คละลายแกนของอิเล็กโทรด (ซึ่งทำหน้าที่เป็นฟิลเลอร์) และโลหะฐานก่อตัวเป็นสระเชื่อม

ขั้นตอนที่ 3: การเปิดใช้งานฟลักซ์
ความร้อนละลายการเคลือบฟลักซ์ปล่อยก๊าซที่ป้องกันสระเชื่อมจากการปนเปื้อน ฟลักซ์ยังก่อตัวเป็นตะกรัน (ชั้นที่เป็นของแข็ง) เหนือรอยเชื่อมระบายความร้อนและดักความร้อนเพื่อป้องกันการแตกร้าว

ขั้นตอนที่ 4: เสร็จสิ้น
หลังจากการเชื่อมตะกรันจะถูกบิ่นออกไปเพื่อเปิดเผยรอยเชื่อมที่สะอาด อิเล็กโทรดจะสั้นลงเมื่อมันละลายดังนั้นผู้ใช้จะแทนที่เมื่อมันสั้นเกินไป

ดีที่สุดสำหรับ: การใช้งานกลางแจ้ง (ไม่จำเป็นต้องใช้แก๊ส), โลหะสกปรก/สนิมและเหล็กหนา (เช่นการก่อสร้าง, การเชื่อมท่อ)

3. เครื่องเชื่อม TIG (GTAW)

TIG (เรียกอีกอย่างว่า GTAW) มีความแม่นยำ แต่ขั้นสูงโดยใช้อิเล็กโทรดทังสเตนที่ไม่ใช่ - อิเล็กโทรดทังสเตนและก้านฟิลเลอร์แยกต่างหาก

ขั้นตอนที่ 1: การสร้างส่วนโค้ง
เครื่องส่งกระแสไฟฟ้าผ่านอิเล็กโทรดทังสเตนในไฟฉายเชื่อม ผู้ใช้ถือคบเพลิงเหนือโลหะฐานสร้างส่วนโค้งที่ละลายโลหะโดยไม่บริโภคทังสเตน

ขั้นตอนที่ 2: เพิ่มฟิลเลอร์
ผู้ใช้จุ่มแท่งฟิลเลอร์ลงในสระเชื่อม (ไม่ใช่ส่วนโค้ง) เพื่อเพิ่มโลหะ ก้านละลายและผสมกับโลหะฐานเติมช่องว่าง

ขั้นตอนที่ 3: การป้องกัน
แก๊สอาร์กอนไหลจากคบเพลิงเพื่อป้องกันสระเชื่อมและอิเล็กโทรดทังสเตนจากการเกิดออกซิเดชัน

ขั้นตอนที่ 4: การควบคุมการระบายความร้อน
ผู้ใช้ขยับคบเพลิงและก้านอย่างช้าๆเพื่อให้มั่นใจว่าสระเชื่อมจะแข็งตัวให้สม่ำเสมอ TIG ผลิตรอยเชื่อมที่สะอาดและแม่นยำโดยไม่มีตะกรัน

ดีที่สุดสำหรับ: โลหะบาง, อลูมิเนียม, สแตนเลส, และสูง - งานที่แม่นยำ (เช่นการบินและอวกาศ, เครื่องประดับ)

4. ฟลักซ์ - เครื่องเชื่อม cored (FCAW)

ฟลักซ์ - เครื่อง cored นั้นคล้ายกับ MIG แต่ใช้ลวดกลวงที่เต็มไปด้วยฟลักซ์ทำให้ไม่จำเป็นต้องป้องกันก๊าซ

ขั้นตอนที่ 1: การให้อาหารลวด
สปูลของฟลักซ์ - ลวดคอที่ทำจากปืน แกนกลวงของลวดมีฟลักซ์ซึ่งแทนที่ก๊าซป้องกัน

ขั้นตอนที่ 2: ส่วนโค้งและการหลอมละลาย
ส่วนโค้งละลายโลหะด้านนอกของลวด (ฟิลเลอร์) และโลหะฐาน แกนฟลักซ์ละลายปล่อยก๊าซเพื่อป้องกันการเชื่อมและก่อตัวเป็นตะกรันเหนือข้อต่อการระบายความร้อน

ขั้นตอนที่ 3: การกำจัดตะกรัน
หลังจากการเชื่อม Slag จะถูกบิ่นออกไปทิ้งรอยเชื่อมที่แข็งแกร่ง ฟลักซ์ยังช่วยลดการกระเซ็นและการแตกร้าว

ดีที่สุดสำหรับ: การเชื่อมกลางแจ้ง, เหล็กหนาและสภาพแวดล้อมที่สกปรก (เช่นการก่อสร้าง, ซ่อมเครื่องจักรหนัก)

เครื่องเชื่อมควบคุมความร้อนและกระแสไฟฟ้าได้อย่างไร

เครื่องเชื่อมปรับการตั้งค่าคีย์สองแบบเพื่อให้เข้ากับประเภทโลหะและความหนา:

แอมแปร์: ควบคุมความเข้มของความร้อน แอมแปร์ที่สูงขึ้น (เช่น 200a+) ละลายโลหะหนา (เหล็กกล้า 1/2-inch) ในขณะที่แอมแปร์ที่ต่ำกว่า (50–150a) ทำงานสำหรับโลหะบาง ๆ (เหล็ก 16-gauge) เพื่อหลีกเลี่ยงการเผาไหม้

แรงดันไฟฟ้า: มีผลต่อความยาวส่วนโค้ง แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจะสร้างส่วนโค้งที่ยาวขึ้น (ลูกปัดเชื่อมที่กว้างขึ้น) ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าจะสร้างส่วนโค้งที่สั้นกว่าและโฟกัสมากขึ้น (การเจาะลึก)

เครื่องจักรที่ทันสมัยมักจะมีการควบคุมแบบดิจิตอลให้ดี - ปรับการตั้งค่าเหล่านี้เพื่อให้มั่นใจว่าผลลัพธ์ที่สอดคล้องกัน

บทสรุป

เครื่องเชื่อมทำงานโดยการแปลงพลังงานไฟฟ้าให้เป็นส่วนโค้งอุณหภูมิ - สูงทำให้ชิ้นส่วนโลหะหลอมละลายเพื่อให้พวกมันหลอมรวม ไม่ว่าจะใช้ลวดสพูล (MIG/FLUX - cored), ฟลักซ์ - แท่งเคลือบ (ติด) หรืออิเล็กโทรดทังสเตน (TIG) พวกมันควบคุมความร้อนทั้งหมดป้องกันการเชื่อมจากการปนเปื้อนและเพิ่มฟิลเลอร์ ประเภทของเครื่องขึ้นอยู่กับโครงการ: MIG สำหรับความเร็ว, ติดเพื่อความทนทาน, tig สำหรับความแม่นยำและฟลักซ์ - cored สำหรับการใช้งานกลางแจ้ง โดยการปรับสมดุลกระแสความร้อนและฟิลเลอร์เครื่องเชื่อมจะเปลี่ยนชิ้นส่วนโลหะแยกเป็นโครงสร้างเดียวที่ใช้งานได้