PL249387B1 - Sposób optymalizacji procesu spawania, zwłaszcza blach nierdzewnych - Google Patents

Abstract

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie konstrukcji stacji do realizacji sposobu optymalizacji procesu spawania, zwłaszcza blach nierdzewnych i sposób optymalizacji procesu spawania. Stacja jest wyposażona w mieszalnik (1) współpracujący ze sterownikiem (2) zaopatrzonym w algorytm i dotykowy panel (3) z interfejsem. Mieszalnik (1) z jednej strony jest połączony poprzez reduktor ciśnienia (4) z butlą (5) z argonem, zaś po przeciwnej stronie poprzez reduktor ciśnienia (4') z butlą (6) z helem. Mieszalnik (1) przewodem (7) jest połączony z agregatem spawalniczym. Sterownik (2) jest zaopatrzony w zespół zdalnego sterowania przy użyciu Internetu. Sposób optymalizacji procesu spawania, polega na tym, że po wprowadzeniu ręcznym na dotykowym panelu (3) lub zdalnym, za pomocą Internetu danych odnośnie grubości spawanego elementu i przepływu, algorytm sterownika (2) wylicza optymalny skład mieszanki osłonowych gazów, po czym następuje automatyczne otwarcie zaworów i dozowanie wymaganej ilości gazów, argonu z butli (5) i helu z butli (6) do mieszalnika (1). Po zmieszaniu mieszankę osłonowych gazów przewodem (7) transportuje do agregatu spawalniczego.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób optymalizacji procesu spawania, zwłaszcza blach nierdzewnych.

Rozwiązanie znajduje zastosowanie głównie w dziedzinie instalacji przemysłowych dla przemysłu chemicznego, petrochemicznego, energetycznego, spożywczego i innych.

Z opisu patentowego nr PL217176, znany jest sposób spawania blach cienkich, polegający na tym, że aparat spawalniczy wyposaża się w mikrostrumieniowe urządzenie do bezpośredniego chłodzenia uformowanej spoiny. Następnie w sposób ciągły monitoruje się rozkład temperatur na powierzchni spoiny i jednocześnie prowadzi się komputerową, numeryczną analizę rozkładu temperatur wewnątrz otrzymanej spoiny. Chodzenie jest dokonywane strugami chłodzącego płynu o średnicy 50-150 mikrometrów i prędkości 50-100 m/s przy współczynnikach wymiany ciepła 50-100 kW/m2 K i szybkości schładzania wynoszącej w przybliżeniu ponad 1000°C. Ponadto oblicza się parametry z pomierzonych pól temperatur i automatycznie reguluje się mikrostrumieniowym chłodzeniem z uwzględnieniem również wydatku cieczy chłodzącej.

Z opisu amerykańskiego wynalazku nr US2011220616 A1, znany jest system spawania zawierający spawarkę wyposażoną w panel sterujący, za pomocą którego operator spawarki może kontrolować proces dostarczania materiałów spawalniczych, na przykład przepływ gazu.

W opisie amerykańskiego wynalazku nr US4749841 A, ujawniono metodę spawania łukiem pulsacyjnym i skład gazu osłonowego, wskazując, że większa gęstość argonu hamuje wnikanie strumienia dwutlenku węgla do mieszaniny gazów. Ujawniono także zespół mieszający, na który składa się zawór mieszający z korpusem i kanałem przepływu gazów.

Celem rozwiązania, zgodnie z wynalazkiem jest zmodyfikowanie znanej i powszechnie stosowanej metody łączenia metali techniką spawania, która polega na nadtapianiu krawędzi materiałów i łączeniu ich z dodatkiem stopiwa lub bez stopiwa. W miejscu łączenia, pomiędzy łączonymi elementami powstaje spoiną, którą z uwagi na swój charakter jest poddawana wielu ocenom dotyczącym właściwości mechanicznych. Wielokrotne badania potwierdziły, że spoiny charakteryzują się porównywalnymi, a niekiedy lepszymi własnościami mechanicznymi niż spawane elementy.

Ze względu na przeznaczenie i funkcje użytkowe jakie pełnią elementy spawane w życiu codziennym i gospodarce, są one poddawane szczególnym próbom i kontroli, zgodnie z normą europejską PN-EN ISO 6520-1, mówiącą o niezgodności spawalniczej czyli nieciągłości w spoinie lub odchyleniach od zamierzonego kształtu i wymiaru. Wszelkie wady spoin definiuje jako niedopuszczalną niezgodność spawalniczą, a do jej wykrywania i oceny wad stosuje się badania niszczące i nieniszczące. Podczas takich badań ocenia się wpływ wad spoin na właściwości spawanych elementów. Najdokładniejszym badaniem nieniszczącym są badania wizualne i penetracyjne, w tym przy użyciu sond endoskopowych, które pozwalają wykryć niemożliwe do wykrycia innymi metodami nieciągłości w całej objętości spoiny;

Spośród znanych metod spawania, najczęściej stosowaną i określaną jako TIG (tungsten inert gas), jest metoda spawania nietopliwą elektrodą wolframową w osłonie gazów obojętnych.

Jako gazy osłonowe najczęściej używa się argon, hel lub mieszanki tych gazów. Opisana metoda zapewnia uzyskanie wysokiej jakości spawania. Jednak jej wadą jest powolność. Łuk spawania jarzy się pomiędzy elektrodą wolframową a elementem spawanym, przy czym podczas tego procesu nie dochodzi do topienia elektrody. Elektroda wolframowa pełni jedynie rolę przewodnika ciepła, podtrzymującego łuk. Proces spawania umożliwia gaz osłonowy chroniący ciekłe jeziorko metalu i rozgrzany materiał przed dostępem powietrza atmosferycznego. Dostęp powietrza atmosferycznego jest niepożądany z uwagi na fakt, że zawarty w powietrzu azot powoduje kruchość i porowatość spoiny. Ponadto tlen z powietrza utlenia spoinę, natomiast wilgoć z powietrza działa niekorzystnie wywołując pęcherze gazowe.

W celu ochrony przed wymienionymi skutkami stosuje się osłonę gazową procesu spawania co dodatkowo zapewnia stabilność jarzenia się łuku, ponadto zachowanie liniowej energii spawania czyli liniowe wprowadzanie ilości ciepła w jednostce czasu. Osłoną gazową pozwala zachować geometrię i wygląd lica spoiny, a także umożliwia wypalenie składników stopowych spawanego metalu. Ponadto ma korzystny wpływ na stopień utleniania powierzchni oraz chłodzenie elektrody wolframowej podczas spawania.

Najczęściej jako osłonę gazową w procesie spawania wykorzystuje się argon, gaz szlachetny, cięższy od powietrza, obojętny co oznacza, że nie utleniający się i nie wchodzący w reakcję chemiczną ze spawanym metalem. Dzięki temu, że argon jest gęstszy od powietrza, gromadzi się przy podłożu co jest szczególnie pożądane podczas spawania w pozycji podolnej lub nabocznej.

Drugim znanym i używanym, lecz znacznie rzadziej niż argon ze względu na wysokie koszty, gazem osłonowym w metodzie TIG jest hej.

Hel jest gazem szlachetnym i obojętnym, w porównaniu z argonem wyróżnia się zdolnością lepszego wtopienia. Umożliwia uzyskanie bardziej regularnego kształtu spoiny. Jego bardzo istotną cechą jest uzyskanie wyższej niż w osłonie argonu prędkości spawania poprzez generowanie wysokoenergetycznego łuku. Hel z uwagi na swą cechę - jest lżejszy od powietrza, ułatwia wykonywanie prac spawalniczych w pozycjach sufitowych lub okapowych. Ponadto jego lekkość względem powietrza jest wykorzystywana do osłony granii w układach, w których zachodzi potrzeba wypchnięcia powietrza.

Zsumowanie wad i zalet wymienionych gazów, doprowadziło do wniosku, że optymalnym rozwiązaniem będzie stosowanie mieszanek obu gazów co pozwoli wykorzystać zalety każdego z nich. Argonu, czyli dobrej osłony ciekłego jeziorka i stosunkowo niskiej ceny rynkowej. Natomiast helu, z racji działania znacząco poprawiającego jakość spawania.

Ważną przeszkodą w realizacji wytyczonych i zamierzonych celów jest fakt, że pomimo, iż w dostępnej ofercie gazów spawalniczych występuje argon, hel lub ich mieszanki to brakuje mieszanek odpowiednich do zaspokojenia aktualnych potrzeb.

Dostępne w sprzedaży mieszanki gazów osłonowych są uniwersalne. Ich skład jest dostosowany do spawania różnych elementów z różnych metali. Są to stale węglowe, aluminium i jego stopy oraz stale nierdzewne. Dostępne mieszanki gazów osłonowych są pozbawione cech uwzględniających zależności pomiędzy parametrami spawania, a grubością spawanych elementów czy kątem ukosowania.

Badania przeprowadzone przez zgłaszającego w ramach prąc badawczo-rozwojowych dowiodły, że poprzez odpowiedni dobór proporcji gazów osłonowych, argonu i helu w mieszankach, w stosunku do grubości spawanego elementu i kąta ukosowania możliwe jest optymalizowanie procesu spawania co będzie przejawiać się w wyższych efektach ekonomicznych procesu poprzez zwiększenie szybkości spawania, poprzez zmniejszenie zużycia energii elektrycznej, wyższą jakość spoiny co jest szczególnie istotne w sytuacji gdy pracę spawalnicze są prowadzone, jak wspomniano powyżej przez 24 godziny na dobę przez około 360 dni w roku.

Nawet niewielkie oszczędności na jednym elemencie przy tak szerokim froncie robót w wymiarze globalnym będą bardzo znaczące.

Prace badawcze wykazały, że odpowiednie dostosowanie proporcji argonu i helu w mieszankach w stosunku do grubości spawanego elementu zmniejszą ilość szkodliwych substancji chemicznych emitowanych podczas spawania a to świadczy o proekologicznym charakterze przedsięwzięcia, korzystnym dla obsługi spawarki, jak również ochrony środowiska naturalnego w skali globalnej.

Badania laboratoryjne dowiodły ponadto, że spoiny wykonane w osłonie gazu - wyłącznie argonu cechują się mniejszym i bardziej nierównomiernym wtopieniem w spawany materiał. Natomiast dodanie helu wpływa na uzyskanie bardzo dobrego, równomiernego wtopienia.

Stwierdzono także, że użycie helu obniża zużycie prądu i zwiększa prędkość spawania. Ponadto w przypadku grubszych spoin umożliwia zmniejszenie ilości ściegów niezbędnych do prawidłowego wypełnienia rowka spawalniczego.

Prące badawcze dowiodły jednak, że pewną wadą osłony gazowej z helu jest jego wysoka cena i trudności w zajarzeniu łuku.

Podczas prac doświadczalnych, polegających na przeprowadzeniu szeregu eksperymentów, związanych z testowaniem kombinacji różnorodnych czynników określających proces, stwierdzono, że połączenie gazów, argonu i helu w określonej proporcji w odniesieniu do określonej grubości materiału poddawanego spawaniu, pozwoli wyeliminować dotychczasowe niedogodności, w tym umożliwi zoptymalizowanie kosztów ekonomicznych.

Zestaw kombinacji procesów badawczych przedstawiono w tabeli poniżej, przeprowadzając analizę na 36 złączach spawanych, po 3 złącza różniące się grubością spawanego elementu. Zestawienie wszystkich kombinacji prób badawczych prezentuje się następująco:

PL 249387 BI

Proces nr	Proces: parametry spawania i jakość spoiny
Grubość spawanego elementu, [mml	Mieszanka gazowa
1	6	100 % Argon
2	6	90 % Argon +10 % Hel
3	6	80 % Argon + 20 % Hel
4	6	65 % Argon + 35 % Hel
S	11,5	100 % Argon
6	11,5	90% Argon+ 10% Hel
7	11,5	80% Argon+ 20% Hel
8	11,5	65 % Argon + 35 % Hel
9	15	100 % Argon
10	15	90% Argon+ 10% Hel
11	15	80 % Argon + 20 % Hel
12	15	65 % Argon + 35 % Hel

Podczas badań rejestrowano zachowanie próbek pod względem:

- natężenia prądu spawania

- szybkości spawania

- ilości ściegów sprawdzając jaki skład mieszanki gazów osłonowych jest najbardziej optymalny dla parametrów spawania, jak mieszanka o określony składzie, przydanej grubości elementów wpływa na wartość prądu spawania, ilość potrzebnych do wykonania spoin ściegów oraz szybkość spawania.

Eksperymenty obejmowały także badania wizualne spoin pod względem poprawności przygotowania rowka spawalniczego, kąta ukosowania, wysokości progu oraz odstępu. Ocenie poddawano także czy przetopione powierzchnie oraz przyległe obszary zostały oczyszczone z metalicznego połysku, czy łączone elementy są ustawione w jednej powierzchni co jest bardzo istotne dla niedopuszczenia do liniowego lub osiowego przesunięcia spawanych blach lub rur.

Uzupełnieniem badań wizualnych były badania penetracyjne mające na celu sprawdzenie czy wykonane złącza są wolne od niezgodności powierzchniowych, niemożliwych do wykrycia w trakcie badań wizualnych.

Po zakończeniu badań nieniszczących przystąpiono do badań niszczących, które polegały na pobraniu wycinków spawanych złącz i dokonaniu zdjęć makroskopowych za pomocą mikroskopu stereoskopowego w czterokrotnym powiększeniu. Oceniano regularność wtopienia w materiał na całym przekroju spawanego złącza oraz wszelkie niezgodności wewnętrzne. Oddzielnym etapem badań było poddanie spoin ocenie wytrzymałości na rozciąganie.

PL 249387 BI

Wszystkie powyższe próby przeprowadzano w atmosferze mieszanek gazów - argonu i helu dla wyodrębnionych próbek materiałów o ustalonej grubości. Przeprowadzone badania wykazały, że wzrost zawartości helu w mieszance gazów osłonowych potwierdza wcześniejsze przewidywania i ustalenia co pozwala stwierdzić, że spawanie w atmosferze mieszanki argonu i helu o określonym udziale czyni ten proces bardziej ekonomicznym.

Wyniki przeprowadzonych badań określające optymalne parametry spawania dla blach o różnych grubościach i różnych składach mieszanki gazów przedstawia tabela poniżej:

Proces nr	Proces: parametry spawania i jakość spoiny
Grubość spawanego elementu, [mm]	Mieszanka gazowa, [%]	Natężenie prądu spawania, [A]	Szybkość spawania, [mm/s]	Ilość ściegów
1	6	100 % Argon	Przetop: 120A Wypełnienie: 130 A Lico: 115 A Średnie:121 A	2,99 mm/s	3
Z	6	90 % Argon + 10 % Hel	Przetop: 112A Wypełnienie: 123 A Lico: 111 Średnie:115 A	3,32 mm/s	3
3	6	80 % Argon + 20% Hel	Przetop: 112A Wypełnienie: 123 A Lico: 111 Średnie:115 A	3,32 mm/s	3
4	6	GS % Argon + 35 % Hel	Przetop: 110A Wypełnienie; 122 A Lico: 110 Średnie:114 A	3,4 mm/s	3
5	11,5	100 % Argon	Przetop:130 A Wypełnienie:145A (x2) Licol30A Średnie:135 A	0,6 mm/s	4

PL 249387 BI

5	11,5	100 % Argon	Przetop: 130 A Wypełnienie;145A (x2) Lico 130 A Średnie:135 A	0,6 mm/s	4
6	11Λ	90 % Argon + 10% Hel	Przetop: 126 Wypełnienie:140A Lico:126 A Średnie:130 A	0,74 mm/s	3
7	11,5	80 % Argon + 20% Hel	Przetop. 123 A Wypełnienie:130A Lico:123 A Średnie:126 A	0,97 mm/s	3
8	11,5	65 % Argon + 35% Hel	Przetop:120A Wypełnienie:124 Lico: 120 A Średnie: 121A	0,97 mm/s	3
9	15	100 % Argon	Przetop: 150A Wypełnienie: 190 A Lico: 170 A Srednte:17O A	0,53 mm/s	4
10	15	90 % Argon + 10 % Hel	Przetop: 150A Wypełnienie: 190 A Lico: 170 A Średnie:170 A	0,59 mm/s	4
11	15	80 % Argon + 20 % Hel	Przetop: 148A Wypełnienie: 185 A Lico: 166 A Średnie:167 A	0,66 mm/s	4
12	15	65 % Argon + 35 % Hel	Przetop: 148A Wypełnienie; 182 A Lico: 165 A Średnie:165 A	0,78mm/s	3

Dane podane w tabeli potwierdzają, że przy spawaniu grubszych blach, 10 mm i więcej, dzięki uzyskaniu wyższej energii liniowej łuku można zmniejszyć kąt fazowania blach, co skutkuje mniejszym zużyciem spoiwa, szybszym tempem spawania, nie powodującym nadmiernego przegrzania materiału.

PL 249387 BI

Przeprowadzone badania wykazały liniową zależność pomiędzy ilością helu w mieszance a grubością łączonych elementów.

W przybliżeniu wynosi ona:

F(x) = 2x gdzie:

F(x) - stężenie helu w mieszance x - grubość materiału

Powyższą zależność przedstawiono na wykresie poniżej:

Przedmiotem wynalazku jest stacja mieszania gazów osłonowych, umożliwiająca realizację sposobu optymalizacji procesu spawania, zwłaszcza blach nierdzewnych.

Stacja mieszania gazów osłonowych, zgodnie z wynalazkiem, jest wyposażona w mieszalnik, w którym następuje wytworzenie mieszanki argonu i helu o precyzyjnie określonym składzie przez algorytm sterownika zainstalowanego w sterującej szafce z dotykowym panelem, po wprowadzeniu przez użytkownika danych. Są to parametry procesu, głównie grubość elementu poddawanego spawaniu. Algorytm został opracowany w oparciu o wyniki przeprowadzonych badań i eksperymentów, umożliwiając dokładne i precyzyjne określenie składu mieszanki gazów osłonowych w procesie spawania. Oprócz precyzyjnego określenia udziału argonu i helu na dotykowym panelu podawany jest kąt ukosowania blach oraz prognozowanie zużycie spoiwa w kg/mb.

Wynalazek przewiduje możliwość zdalnego uruchamiania i sterowania mieszalnikiem z dowolnego miejsca, tam gdzie jest dostęp do Internetu. Możliwa jest też zdalna kontrola parametrów procesu spawania. Istota wynalazku w zakresie stacji do realizacji sposobu optymalizacji procesu spawania, polega na tym, że sterownik zaopatrzony w sterownik i dotykowy panel, posiada zespół zdalnego sterowania za pomocą Internetu.

Sposób optymalizacji procesu spawania, zwłaszcza blach nierdzewnych, według wynalazku polega na tym, że po wprowadzeniu ręcznym na dotykowym panelu lub zdalnie za pomocą Internetu danych procesu w postaci wskazania grubości spawanego elementu, algorytm sterownika wyliczą optymalny skład mieszanki osłonowych gazów, argonu i helu, pokazywany na dotykowym panelu lub na ekranie. Wyliczenie prowadzi się według wzoru F(x)=2x, gdzie x oznacza grubość spawanego elementu, a F(x) stężenie procentowe helu w mieszance. Zawartość argonu ustala się jako uzupełnienie składu mieszanki do 100%.

Oprócz składu mieszanki otrzymuje informacje odnośnie kąta ukosowania blach i przewidywanego zużycia spoiwa w kg/mb. W dalszej części procesu następuje wysłanie sygnału automatycznego otwarcia zaworów i dozowanie gazów do mieszalnika, gdzie następuje ich wymieszanie. Po wymieszaniu mieszankę kieruje się do agregatu spawalniczego.

Przedmiot wynalazku został objaśniony w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym fig. 1 - pokazuje schemat blokowy stacji mieszania gazów osłonowych, umożliwiającej realizację sposobu optymalizacji procesu spawania, zwłaszcza blach nierdzewnych, natomiast fig. 2 - uwidacznia interfejs panelu sterownika stacji w widoku ogólnym.

Sposób optymalizacji procesu spawania, zwłaszcza blach nierdzewnych, zgodnie z wynalazkiem umożliwia stacja mieszania gazów osłonowych, wyposażona w mieszalnik 1. W mieszalniku 1 następuje wytworzenie mieszanki argonu i helu o precyzyjnie określonym składzie. Umożliwia to algorytm sterownika 2 zainstalowany w sterującej szafce z dotykowym panelem 3, po wprowadzeniu przez użytkownika danych.

Informacjami tymi jest grubość spawanego materiału oraz szybkość przepływu, a także inne dane dotyczące prowadzonych prac spawalniczych.

Algorytm umieszczony w sterowniku 2, umożliwia dokładne i precyzyjne określenie składu mieszanki gazów osłonowych na podstawie wprowadzonych do sterownika 2 danych, głównie grubości spawanego materiału, zgodnie ze wzorem F(x)=2x.

Dla blachy o grubości 4 mm udział procentowy helu w mieszance wyniesie 8%, a argonu 92% jako uzupełnienie do 100%.

Oprócz precyzyjnego wyliczenia optymalnego składu mieszanki gazów, algorytm sterownika umożliwia podanie kąta ukosowania blach oraz prognozuje zużycie spoiwa w kg/mb.

Mieszalnik 1 z prawej strony za pośrednictwem ręcznego reduktora ciśnienia 4 jest podłączony do wlotu butli 5 z argonem za pomocą nierdzewnej rurki o średnicy 016 mm. Rurka ta jest zakończona gwintowaną końcówką do gazów wysokociśnieniowych typ W21,8x1 1/14', wykonaną ze stali nierdzewnej i nakręconą na gwint zewnętrzny zaworu butli gazowej 5 z argonem. Przeciwny koniec rurki, zakończony gwintem zewnętrznym G1 /4 jest umieszczony we wlocie gazu w korpusie mieszalnika 1.

Po przeciwnej stronie mieszalnik 1 jest połączony z butlą 6 z helem za pomocą przewodu o średnicy 3/16 o długości 2 metrów i maksymalnym ciśnieniu roboczym 34,0 MPa. Wąż ten z jednej strony ma końcówkę G1/4 wkręconą do wlotu w korpusie mieszalnika 1. Przeciwny koniec przewodu jest zaopatrzony w nakrętkę do gazów wysokociśnieniowych z gwintem W21,8x1/14. Jest ona wykonana ze stali nierdzewnej i nakręcona na gwint zewnętrzny zaworu butli 6 z helem.

Sposób optymalizacji procesu spawania, zwłaszcza blach nierdzewnych, zgodnie z rozwiązaniem polega na tym, że po wprowadzeniu danych do sterownika 2, ręcznym na dotykowym panelu 3 lub zdalnym za pomocą Internetu, algorytm sterownika 2 wylicza optymalny skład mieszanki gazów osłonowy, argonu i helu według wzoru F(x)=2x, gdzie x oznacza grubość spawanego elementu, po czym następuje automatyczne otwarcie zaworów, zaworu regulacyjnego przepływu 8 i zaworu regulacyjnego stężenia mieszanki 8' i dozowanie wymaganej ilości gazów. Zmieszane gazy w postaci gotowej mieszanki gazów osłonowych z mieszalnika 1 są doprowadzane automatycznie do agregatu spawalniczego Esab Tig 3001 za pośrednictwem przewodu 7 w postaci elastycznego węża BRADAS Technical Hose8x2 mm o długości 3 metrów. Zacisk prądowy uchwytu agregatu spawalniczego podłączony jest do gniazda o polaryzacji ujemnej, natomiast wtyk sterujący uchwytu przymocowany jest do gniazda. Dodatni biegun połączony jest z materiałem spawanym przy pomocy przewodu masowego z zaciskiem kleszczowym. A wtyczkę spawarki podłącza się do gniazda sieciowego 400V 50Hz.

Zawór regulacyjny przepływu 8 jest zainstalowany pomiędzy mieszalnikiem 1 a sterownikiem 2 z dotykowym panelem 3' i interfejsem 9. Natomiast po przeciwnej stronie znajduje się zawór regulacyjny stężenie mieszanki 8'.

Claims (1)

1. Sposób optymalizacji procesu spawania, zwłaszcza blach nierdzewnych, znamienny tym, że po wprowadzeniu ręcznym na dotykowym panelu (3) lub po zdalnym wprowadzeniu za pomocą Internetu danych procesu w postaci wskazania grubości spawanego elementu, algorytm sterownika (2) wylicza optymalny skład mieszanki osłonowych gazów, argonu i helu, według wzoru F(x)=2x, gdzie x oznacza grubość spawanego, a F(x) stężenie procentowe helu w mieszance, zaś zawartość argonu jako uzupełnienie składu mieszanki do 100%, po czym ze sterownika (2) wyposażonego w zespół zdalnego sterowania przy pomocy Internetu, podaje się sygnał automatycznego otwarcia zaworów, zaworu regulacyjnego przepływni (8) i zaworu regulacyjnego stężenia mieszanki (8’) i wówczas do mieszalnika (1) dozowana jest wymagana ilość osłonowych gazów, helu z butli (6) zgodnie z wyliczeniem, według wzoru F(x)= 2x i argonu z butli (5) jako uzupełnienie składu do 100%, po czym gazy miesza się, a po ich wymieszaniu mieszankę tych osłonowych gazów przewodem (7) transportuje się do agregatu spawalniczego.