газовая линза для tig зачем нужна
Принцип работы газовой линзы
Купить газовую линзу:
8 (499) 168-19-05
info@z-master.ru
Большинство сварщиков, даже новички, знакомы со стандартными компонентами TIG горелки – это керамическое сопло, цанга, корпус цанги, хвостовик и вольфрамовый электрод. Другой вариант держателя цанги – это газовая линза. Не каждый сварщик использует их, так как зачастую газовые линзы «берегут» для сварки ответственных конструкций, для работы со специальными сплавами или в труднодоступных местах, а их стоимость выше стандартных компонентов.
Что такое газовая линза?
Газовая линза устанавливается вместо стандартного корпуса цанги, который является обычным элементом в горелке TIG. В соединении с цангой газовая линза помогает удерживать вольфрам на месте и создает электрический контакт, необходимый для передачи тока. Она также выполняет еще одну важную функцию: способствует истечению защитного газа в виде ламинарного потока и в некоторых случаях облегчает доступ к зоне сварки.
Газовые линзы имеют несколько сетчатых шайб (рассекателей) и распорных колец для направления потока защитного газа.
Типичная газовая линза состоит из медного и/или латунного корпуса с несколькими газовыми рассекателями (сетчатыми шайбами) из стали или нержавеющей стали (нержавеющая сталь обеспечивает большую прочность и устойчивость к ржавчине и коррозии), что помогает равномерно распределять защитный газ вокруг вольфрамового электрода и вдоль сварочной ванны. Газовые линзы могут использоваться со всеми видами защитного газа и подходят для TIG горелок как воздушного, так и водяного охлаждения.
Преимущества газовых линз
Газовые линзы уменьшают турбулентность защитного газа и обеспечивают подачу более длинного невозмущенного ламинарного потока газа к сварочной ванне. Газовые линзы также позволяют сварщику отодвинуть газовое сопло дальше от места сварки и сделать больший вылет вольфрамового электрода. Это увеличение расстояния позволяет минимизировать вольфрамовые включения и улучшает видимость дуги и сварочной ванны без ухудшения защиты газом сварочной ванны, особенно в труднодоступных соединениях.
На изображении слева показан равномерный поток газа, полученный в результате применения газовой линзы.
Поток защитного газа, пропускаемый через газовую линзу, также помогает предотвратить чрезмерное окисление таких материалов, как нержавеющая сталь, титан и алюминий. Таким образом, дефекты сварного соединения сводятся к минимуму. При TIG сварке обычных материалов, например низкоуглеродистой стали, газовые линзы позволяют улучшить поток защитного газа, что делает сварной шов более качественным.
Возможность работы с большим вылетом вольфрамового электрода, благодаря создаваемому газовой линзой ламинарному потоку, обеспечивает лучшую видимость места сварки и дуги, что позволяет сварщику выполнить качественный сварной шов в стесненных условиях и в труднодоступных местах при различных положениях шва, таких как «Т», «К» и «Y» соединения.
В некоторых случаях газовая линза может сократить потребление защитного газа. Однако не следует использовать газовые линзы исключительно для этой цели. При прочих равных условиях, таких как сила тока, положение горелки и вылет вольфрамового электрода, ламинарный поток, проходящий через рассекатели газовой линзы, обеспечивает более равномерное распределение защитного газа вокруг зоны сварки, при этом возможно использование меньшего количество газа (расхода газа), чем при использовании стандартных держателей цанги.
Выбор размера газовой линзы
Для горелок воздушного и водяного охлаждения выпускаются газовые линзы различных типов. Выбор типа газовой линзы будет зависеть в первую очередь от размера цанги (10N.. или 13N..), характерного для конкретной горелки. Цанги типа 10N в основном используется для горелок серии 17, 18 и 26), а цанги типа 13N – для горелок серии 9 и 20. При этом необходимо соблюдать силу тока и диаметр вольфрамового электрода в зависимости от толщины и характеристик свариваемого материала, а также учитывать конфигурацию соединения и степень доступа к месту сварки. Например, работа на низких токах при сварке неактивных материалов требует иного типа газовой линзы, чем при сварке химически активных материалов на высоких токах, например, титановых сплавов.
Газовые линзы для цанг серии 10N выпускаются стандартной и увеличенной моделей с обычной длиной. Газовые линзы для цанг серии 13N также выпускаются в стандартном и увеличенном исполнении, но имеют более короткую длину.
Для обычной сварки TIG на низком токе для горелок с цангой 13N подходит стандартная короткая газовая линза, а для горелок с цангой 10N подходит газовая линза обычной длины.
Увеличенные по наружному диаметру модели газовых линз серии XL для горелок с цангами 13N и 10N способствуют лучшему растеканию газа и защите металлов и сплавов, активно реагирующими с атмосферой воздуха. Эти газовые линзы также улучшают распределение газа в сложных и труднодоступных соединениях, позволяя увеличить вылет вольфрама для лучшей видимость сварочной ванны и улучшить доступ к соединению.
Стандартные газовые линзы и увеличенные газовые линзы серии XL для цанг 13N и 10N имеют одинаковые размеры выходных отверстий и рассекателей, а также наружный диаметр, но при этом 13N заметно короче, что позволяет уменьшить наружный габаритный размер горелки
Уменьшенный габаритный размер горелки увеличивает комфорт в работе за счет снижения общего веса горелки и улучшения доступа к соединениям в труднодоступных местах. При сочетании короткой газовой линзы и короткого хвостовика габаритные размеры горелки станут еще меньше.
Правильная установка и уход за газовыми линзами
При присоединении газовой линзы к TIG горелке устанавливается соответствующее сопло и дополнительный переходник-изолятор. Переходник-изолятор герметично закрывает область соединения сопла с газовой линзой и является важным элементом для успешного выполнения сварочных работ. При отсутствии изолятора в месте соединения газовой линзы и сопла, воздух может проникать в поток защитного газа и привести к пористости и другим дефектам сварного шва.
Подобно любой расходной детали газовая линза не имеет определенного срока службы, однако важно следить за признаками ее износа. Во время сварки брызги расплавленного металла могут попадать на газовые линзы, что может привести к загрязнению и деформации рассекателя, в результате чего возможно ухудшение потока защитного газа, что в итоге отрицательно скажется на качестве сварного шва.
Если газовая линза засорена или деформирована, то, например, при сварке алюминия, возможно повышенное окисление металла шва и околошовной зоны из-за недостаточного потока газа и дестабилизации горения дуги, а при сварке низкоуглеродистой стали («черного металла») возможно кипение сварочной ванны и повышенное окисление металла шва, что в конечном итоге ведет к недопустимым дефектам сварного соединения. Визуальный осмотр газовой линзы на предмет загрязнения или износа является лучшим способом предотвращения подобных проблем.
Заключение
Использование газовой линзы не является решением всех проблем при аргонодуговой TIG сварке, особенно учитывая, что данные изделия стоят дороже стандартных корпусов цанг. Однако использование газовых линз оправдано, когда необходимо проведение сварочных работ с улучшенной защитой сварного соединения или в труднодоступных местах.
Преимущества и недостатки газовых линз
Используя газовые линзы, можно улучшить качество сварных швов при работе с чувствительными к воздействию воздуха металлами. О достоинствах и недостатках газовых линз – в нашей статье.
Виды газовых течений
Газовые потоки делятся на два вида: турбулентные и ламинарные. Они возникают и во время, например, полуавтоматической или аргонодуговой сварки. Эти потоки кардинально отличаются.
В конце XIX века британский физик Осборн Рейнолдс установил, что при низкой скорости течения жидкостей их слои движутся по параллельным траекториям, не перемешиваясь. После преодоления критического значения характер течения меняется и становится хаотичным. Аналогично ведут себя и газы. Упорядоченное течение назвали ламинарным, хаотичное – турбулентным.
Особенности ламинарного течения
Название ламинарный произошло от латинского слова lamina, которое переводится как «пластинка». При таком виде течения газовые потоки перемещаются упорядоченно, без изменений направления, скачков скорости или давления. Это похоже на параллельное движение отдельных слоев.
Особенности турбулентного течения
Название «турбулентный» произошло от латинского turbulentus — «беспорядочный». В этом случае газовый поток не однородный: меняется скорость и направление движения слоев.
Устройство и назначение газовых линз
При выполнении аргонодуговой сварки характер и скорость движения защитного газа во многом определяют качество полученных швов. При высокой скорости движения аргона, он создает разреженную зону в районе выхода из сопла. Это способствует подсосу кислорода и его попаданию в сварочную зону. К аналогичному результату приводит и слишком низкая скорость подачи аргона. В этом случае в общем потоке газа образуются разрывы, в которые попадает воздух. И в том, и в другом варианте результат получается одинаковый – пористость швов.
Газовая линза позволяет избежать такой ситуации. Основным ее элементом является пятислойная металлическая решетка из нержавеющей стали, установленная в латунном корпусе цангового зажима. Именно она устраняет турбулентность и обеспечивает газовому потоку ламинарность, что исключает попадание воздуха в сварочную зону. Газовая линза больше, чем стандартный цанговый зажим. По этой причине при ее установке заменяется и сопло горелки.
Керамические сопла для газовых линз отличаются от стандартных сопел большим диаметром и меньшей длиной. Выпускаются и специальные удлиненные модели для работы в труднодоступных метах (например, для сварки угловых швов).
Применение газовых линз
Газовые линзы применяются, когда необходимо обеспечить надежную газовую защиту свариваемых материалов, обладающих особыми свойствами. В первую очередь к ним относится титан. Этот материал востребован благодаря низкому удельному весу, отличной коррозионной стойкости и высокой прочности. Одновременно с этим титан отличается повышенной химической активностью по отношению к газам, содержащимся в воздухе.
При нагревании до 350 °С металл начинает активно поглощать кислород. При этом образуются оксиды титана, которые характеризуются низкой пластичностью и высокой твердостью. При температуре в 500 °С начинается активное взаимодействие металла с азотом. Этот процесс сопровождается образованием нитридов, обладающих сходными с оксидами свойствами.
Еще один вредный для титана газ — водород. Он делает металл хрупким. В результате даже цельная с виду деталь может со временем расколоться по сварному шву.
Газовые линзы полезны при сварке сложных по форме изделий, когда сварочные работы приходится выполнять при увеличенном расстоянии между поверхностью металла и электродом.
Газовые линзы универсальны и при соблюдении определенных правил могут использоваться в разных условиях. Так, для улучшения защиты сварочной зоны от бокового ветра или выполнения работ на повышенных скоростях увеличивается диаметр сопла и расход газа, а расстояние от горелки до детали уменьшается.
Преимущества и недостатки газовых линз
Преимущества:
При засорении решетки из нержавеющей стали нет необходимости менять газовую линзу целиком. Достаточно удалить верхний слой сетки.
Недостатки:
Заключение
Газовые линзы дороже стандартных цанговых держателей, но они удобны при работе с чувствительными к влиянию воздуха металлами (титаном или алюминием).
Газовые линзы для TIG сварки. Полный обзор. Часть 1.
Приветствуем друзья!
У фабрикейторов Всея Руси масса вопросов относительно выбора и использования газовых линз для аргонодуговой (TIG) сварки. Это будет, пожалуй, первый русскоязычный обзор по линзам, их различиям, совместимости с горелками и тд.
Что такое газовые линзы?
Для начала разберемся с устройством типичной горелки и терминологией.
На фото выше два варианта комплектации стандартной горелки для аргонодуговой (TIG) сварки. С типичными китайскими аппаратами горелки идут в самой простой комплектации. В корпус горелки вкручивается цангодержатель (collet body), в который вставляется цанга (collet). Цанга зажимает электрод при затягивании колпачка (back cup), а поверх цангодержателя накручивается керамическое сопло. Такая горелка по сути подходит только для общих промышленных работ и никогда не даст хороших результатов при сварке тонкостенных конструкций или труб. В то же время они неплохо справляются с алюминием при сварке большим током в режиме АС.
Первым апгейдом на пути к качественным швам будет замена простого цангодержателя на стандартную газовую линзу (gas lens body), поверх которой накручивается измененное сопло (gas lens cup). Газовая линза отличается от простого цангодержателя более сложной конструкцией, где аргон подается в сопло не просто через несколько отверстий, а равномерно рассеивается через мелкую сетку.
Такой набор стоит недорого, доступен в любом магазине сварочной техники и позволит получать хорошие результаты при сварке черной и нержавеющей стали, особенно с толстой стенкой. В то же время сварка специфичных металлов вроде титана или тонкостенных сложных конструкций такими линзами либо невозможна, либо очень затруднительна. Да и на обычных трубах из нержавеющей стали результат посредственный. Проблема в довольно узкой «струе» газа, которая не способна обеспечить идеальной защиты зоны шва. Прогресс не стоит на месте и сегодня доступны куда более продвинутые варианты сварочных линз, которые помогают поднять качество и эстетику сварочных швов до невероятных высот.
Для чего нужны газовые линзы? Как они работают? Как влияют на качество шва?
Если Вы не новичок в сварке, то Вам будет не интересно, но все же мы должны дать некоторые пояснения как это вообще работает.
Качеству и эстетике швов нет предела. Но крайне редко можно получить полное отсутсвие цветов побежалости. Чистые прозрачные цвета от бело-голубого до светло-розового, или как его называют salmon так же не являются проблемой, а напротив свидетельствуют о наличии лишь тонкой окисной пленки и весьма выверенном режиме сварки и высоком мастерстве исполнителя.
На фото выше идеальный результат, к которому нужно стремиться, если Вы хотите серьезно улучшить свое мастерство TIG сварки. Такой результат не достижим без использования, кроме прочего, специальных больших газовых линз, о которых речь пойдет ниже.
Производители и типы линз.
Линзы из стандартной розовой керамики Alumina, накручивающиеся на внутренние линзы размера WP9 или переходные под большие горелки. Раньше линейка была совсем скромной и включала по сути один вариант огромной линзы с диффузором из скотчбрайта. Сейчас линейка включает четыре размера от 19 до 38 мм в диаметре а мягкие недолговечные диффузоры заменили на металлические многослойные сетки. Компания традиционно увлекается слишком крупными линзами, что на самом деле не очень удобно и по сути не нужно. Немного завышенный ценник. В остальном отличный продукт который смело рекомендуем.
Линзы прозрачные из специального стекла, что в некоторых случаях очень удобно для максимального контроля и лучшей видимости в процессе сварки. Диффузоры из нержавеющей сетки, посадка на стандартную линзу WP9 (45V44 или 45V43) через уплотнительное кольцо без резьбы. Для линз BBW и Fupa 12 доступны защитные колпаки из титана, которые одеваются на линзу снаружи, чтобы защитить кромку от случайных повреждений и сколов. У всех линз хорошая комплектация, со сменными диффузорами и уплотнениями и очень разумная цена. В общем совершенно самобытный, продуманный продукт, не похожий на конкурентов.
Основная линейка включает три линзы, представленные на фото выше. Все они предназначена для сварки постоянным током любых металлов, кроме алюминия.
Пример работы Колина его собственными линзами. Идеально выверенные движения горелкой в сумме с первоклассным инструментом и расходными материалами. Результат, на который нужно ровняться и которому нужно стремиться, если Вы желаете серьезно развивать свое мастерство.
Надеемся в этом материале мы немного раскрыли для Вас тему линз и подтолкнули к изучению вопроса. В следующей части рассмотрим вопрос совместимости горелок и линз разных размеров и стандартов. Присоединяйтесь к движению Fabrication Life!
Газовая линза. Где нужна и как работает
Принцип работы газовой линзы.
Область применения и конструкция.
Газовая линза для TIG горелок используется при аргонодуговой сварке для повышения надежности газовой защиты зоны сварки.
Поскольку газовая защита при TIG сварке в значительной степени влияет на качество сварного шва, то необходимо уделять максимальное внимание качеству защиты зоны сварки от атмосферного воздействия. При использовании горелки без газовой линзы, скорость газового потока является переменной (поток турбулентный), в связи с чем возникает зона разрежения в сопле горелки, через которую в сварной шов может попадать кислород и водород из атмосферы.
Чтобы придать газовому потоку равномерность (ламинарность) и тем самым исключить попадание кислорода и водорода в зону сварки, используют газовые линзы в паре с керамическими соплами. Конструкция газовой линзы содержит металлическую сетку из нержавеющей стали, которая главным образом и способствует выравниванию потока. Газовую линзу можно использовать почти всех типах TIG горелок.
К основным преимуществам газовой линзы можно отнести:
1. Устойчивость потока защитного газа в порывах ветра, при сварке на открытых площадках;
2. Лучшее качество сварки металлов, которые имеют повышенную чувствительность к атмосферным воздействиям;
3. Лучший осмотр места сварки за счет возможности увеличения расстояния между соплом и деталью и увеличения вылета электрода;
4. Возможность экономии защитного газа до 15%;
5. Использование сопел большего диаметра.
Газовая линза: что это и зачем она нужна?
Сопло с газовой линзой: ключевые особенности
Все мы привыкли, что для аргонодуговой сварки необходимо приобрести определенный набор принадлежностей: керамическое сопло, цанга, цангодержатель и колпачок. Но только не в случае применения газовой линзы. Если вы сделали выбор в ее пользу, то покупать держатель не придется, цангу с вольфрамовым электродом вставляют в саму газ. линзу. Но обо всем по порядку.
Еще в конце 19 века учеными были установлено, что можно выделить два типа течения газа и жидкости. При медленном движении поток получается более упорядоченным, слои не смешиваются друг с другом, а перемещаются параллельно. В случае, если скорость увеличивается или появляются какие-либо внешние воздействия, движения становятся хаотичными. Первые тип потоков называют ламинарным, второй — турбулентным.
Ламинарные течения упорядочены. В ним нет скачков давления, движение происходит в одном направлении. Турбулентные более хаотичны. Для них характерны образования вихрей, произвольная смена направления или давления.
В процессе аргонодуговой сварки газ подается достаточно быстро. Из-за этого вполне вероятно, что будет происходить подсос кислорода. Как следствие, он попадает в зону сварки, что негативно влияет на качество получаемого шва. Примерно то же самое происходит и в той ситуации, когда газ подается слишком медленно.
Исправить ситуацию поможет газовая линза для горелки. Главный элемент этой небольшой принадлежности — многослойная решетка из нержавеющей стали. Установлена она в латунном корпусе зажима цанги. Подаваемый газ проходит через решетку, поток становиться более упорядоченным, устраняется турбулентность. При этом полностью исключается и возможность попадания кислорода в сварочную зону.
Газовая линза для тиг горелок немного крупнее стандартного держателя, поэтому использовать ее в комплексе с привычными соплами не получится. Придется приобретать специализированный аксессуар, но эти траты с лихвой окупятся. Обычно сопла под газовую линзу немного короче и шире стандартной керамики, но выпускаются и удлиненные модели, используемые для решения задач повышенной сложности.
Газовая линза для TIG горелок: преимущества и недостатки
Чаще всего сопла с газовыми линзами применяют в процессе работы с капризными материалами, а также нестандартными конфигурациями. Например, титан. Из-за контакта с воздухом он теряет свою пластичность, появляется окись. Взаимодействие же с водородом может привести к появлению излишней хрупкости, что также негативно скажется на качестве шва. Работая же с газовой линзой тиг, всех этих негативных последствий вполне можно избежать.
К главным преимуществам таких аксессуаров можно отнести:
Среди недостатков газовых линз для аргона можно выделить лишь то, что под них нужны специальные сопла и кольца-изоляторы. Для некоторых специалистов принципиальным является и то, что стоимость такого держателя несколько выше, нежели у стандартного. Но все эти недостатки сполна компенсируются преимуществами.
Можно ли сделать газовую линзу для TIG горелок своими руками?
Этим вопросом задаются многие умельцы. На самом деле, создать что-то похожее на необходимый аксессуар, вполне реально. Правда для этого придется потрудиться, т. к. работа довольно кропотливая.
Прежде всего вам понадобится классический напор для аргонодуговой сварки с цангой и держателем, соплом и колпачком, вольфрамовый электрод. В роли же газ линзы выступит тонкая стальная сеточка с отверстиями, не превышающими 1 мм.
Из сетки нужно сделать пять кругов по диаметру сопла. При этом 2 из них должны быть абсолютно прямыми, а еще 3 — слегка выпуклыми. Первую прямую нужно утопить максимально глубоко в сопло. Затем выпуклые заготовки укладываются выступающими частями друг к другу. Последнюю сетку, прямую, нужно утопить примерно на 5 мм от края. В центре каждой из деталей необходимо предусмотреть небольшое отверстие под вольфрамовый электрод.
Если все сделать правильно, то работать сработает такая самодельная газовая линза ничуть не хуже, чем заводская. Другое дело, что времени на нее придется потратить немало, а это далеко не всегда целесообразно. Гораздо проще купить газовую линзу и работать без хлопот. Большой выбор аксессуаров и комплектующих для сварки отличного качества уже собран в каталоге нашего интернет-магазина. Сварщик бай предлагает вам лучшие товары для сварки от известных производителей по антикризисным ценам. Только у нас вас ждет огромный каталог, скидки, быстрая доставка по всей Беларуси.