17 listopada 2018


Przy połączeniach ocynkowanych blach karoseryjnych niezwykle istotna jest ich odporność korozyjna. Dlatego często do ich łączenia stosuje się stopiwa z brązu, który nie koroduje. Ponieważ ostatnio podwozia wykonuje się z blach stalowych ocynkowanych, a nadwozie z lekkiego aluminium, to aby wykonać lutospawanie tych materiałów, o znacznie różniącej się temperaturze topnienia, opracowano rozwiązania (w elektronicznych spawarkach) do spawania zimnym jeziorkiem. W artykule omówimy wykorzystanie tych funkcji spawania oraz lutospawania spoiwami brązowymi blachy ocynkowanej ogniowo, o grubości 5 mm z nakładkami o grubości 3 mm.

Ryszard Jastrzębski, Tomasz Bednarek

Dla przeciętnego spawacza wytrzymałość złączy lutospawanych stali jest niższa od wytrzymałości stali. W rzeczywistości jednak wytrzymałość złączy lutospawanych – przy zastosowaniu nowoczesnych funkcji elektronicznych spawarek – może być nie tylko równa, ale nawet wyższa niż wytrzymałość stali.
Przy lutospawaniu blachy ocynkowanej z blachą aluminiową karoserii samochodu, podobnie jak przy napawaniu, zależy nam na braku wtopienia i zimnym jeziorku, które uniemożliwia mieszanie się stopiwa z ewentualnie nadtopioną warstwą cynku, oraz na braku parowania powłoki cynkowej niestopionej blachy. Dlatego bardzo ważne jest by źródło ciepła gwarantowało temperaturę jeziorka spawalniczego równą temperaturze topnienia stopiwa.
Rysunek 1a przedstawia dynamiczne przebiegi napięcia i prądu w czasie dla tradycyjnego spawania MIG/MAG. Podczas zwarcia prąd narasta, a moc jest mała, bo napięcie jest bliskie zeru. Po zajarzeniu łuku i pojawieniu się napięcia moc gwałtownie wzrasta powodując przegrzanie jeziorka i wyrzucenie kropli razem z jonami, co objawia się krótkotrwałym spadkiem prądu do zera. Aby nie przegrzewać jeziorka producenci sprzętu w miejsce spawarki ze sztywną charakterystyką, czyli ustalonym napięciem, opracowali sterowanie dynamiczne prądu spawarek, w zależności od napięcia.

funkcje elektroniczne spawarek
Rys. 1 Funkcje elektroniczne spawarek

Najstarszym rozwiązaniem polskim było wprowadzenie wibrowania uchwytu do odrywania kropli, które Fronius w funkcji CMT zastąpił odsuwaniem drutu po zwarciu (Rys. 1b), przy pomocy mikrosilniczka w uchwycie. Rozwiązanie to umożliwiło lutospawanie blachy karoseryjnej ocynkowanej z blachą aluminiową przy użyciu stopiwa aluminiowego.
Firma EWM wprowadziła spawarki z funkcją cold­Arc bez cewek, umożliwiające gwałtowne obniżenie prądu po zajarzeniu łuku (Rys. 1c) i lutospawanie blachy karoseryjnej ocynkowanej z aluminium (temperatura topnienia 660 °C) przy pomocy stopiwa cynkowego (temperatura topnienia 420 °C).
Do spawania blach ocynkowanych firma Oerlikon zaproponowała drut proszkowy metaliczny Citoflux Galva, pozwalający na spawanie jeziorkiem o temperaturze topnienia stali (przy ujemnej polaryzacji jest wolniejsze stapianie stopiwa), co pozwala na zmniejszenie strefy parowania warstwy cynku.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 10 (133) październik 2018