Uvod u osnovna znanja i tehnologiju zavarivanja pod vodom

električni luk:jaka i uporna pojava plinskog pražnjenja u kojoj postoji određeni napon između pozitivne i negativne elektrode, a plinski medij između dvije elektrode treba biti u joniziranom stanju. Prilikom paljenja luka za zavarivanje, to se obično radi spajanjem dvije elektrode (jedna elektroda je radni komad, a druga elektroda je metalna žica ili šipka za zavarivanje) na napajanje, kratkim kontaktom i brzim razdvajanjem. Kada dvije elektrode dođu u kontakt jedna s drugom, dolazi do kratkog spoja koji stvara luk. Ova metoda se zove kontaktni luk. Nakon formiranja luka, sve dok napajanje održava određenu potencijalnu razliku između dva pola, izgaranje luka može se održati.

Karakteristike luka:nizak napon, visoka struja, visoka temperatura, velika gustina energije, dobra pokretljivost, itd. Generalno, napon od 20-30V može održavati stabilno sagorijevanje luka, a struja u luku može se kretati od desetina do hiljada ampera kako bi zadovoljila zahtjevi za zavarivanje različitih radnih komada. Temperatura luka može doseći preko 5000K i može otopiti različite metale.

Sastav luka:katodna zona, anodna zona i zona stuba luka.

Izvor napajanja za elektrolučno zavarivanje:Izvor napajanja koji se koristi za elektrolučno zavarivanje naziva se izvor napajanja za elektrolučno zavarivanje, koji se obično može podijeliti u četiri kategorije: izvor napajanja za elektrolučno zavarivanje naizmjeničnom strujom, izvor napajanja za elektrolučno zavarivanje DC, izvor napajanja za pulsno lučno zavarivanje i inverterski izvor napajanja za elektrolučno zavarivanje.

DC pozitivna veza: Kada se DC mašina za zavarivanje koristi za spajanje radnog komada na anodu i šipku za zavarivanje na katodu, to se naziva DC pozitivna veza. U ovom trenutku, radni komad se zagrijava više i pogodan je za zavarivanje debelih i velikih obradaka;

DC obrnuta veza:Kada je radni komad spojen na katodu, a šipka za zavarivanje spojena na anodu, to se naziva DC reverzna veza. U ovom trenutku radni komad je manje zagrijan i pogodan za zavarivanje tankih i malih obradaka. Kada koristite aparat za zavarivanje naizmeničnom strujom za zavarivanje, nema problema sa pozitivnim ili negativnim spojem zbog naizmeničnog polariteta dva pola.

Metalurški proces zavarivanja uključuje interakciju između tekućeg metala, šljake i plina u procesu elektrolučnog zavarivanja, što je proces pretapanja metala. Međutim, zbog specifičnosti uslova zavarivanja, proces hemijske metalurgije zavarivanja ima različite karakteristike od opštih procesa topljenja.

Prvo, metalurška temperatura zavarivanja je visoka, granica faza je velika, a brzina reakcije velika. Kada zrak prodre u luk, tekući metal će biti podvrgnut snažnoj oksidaciji i reakcijama nitriranja, kao i velikoj količini isparavanja metala. Voda u vazduhu, kao i atomi vodonika koji se razlažu iz ulja, rđe i vode u radnom komadu i materijalu za zavarivanje na visokim temperaturama luka, mogu se rastvoriti u tečni metal, što dovodi do smanjenja plastičnosti i žilavosti spoja (vodik krhkost), pa čak i stvaranje pukotina.

Drugo, bazen za zavarivanje je mali i brzo se hladi, što otežava postizanje ravnoteže raznim metalurškim reakcijama. Hemijski sastav šava je neujednačen, a plinovi, oksidi itd. u bazenu ne mogu isplivati ​​na vrijeme, što može lako stvoriti defekte kao što su pore, inkluzije šljake, pa čak i pukotine.

Tokom procesa elektrolučnog zavarivanja obično se poduzimaju sljedeće mjere:

• Tokom procesa zavarivanja, rastopljenom metalu se obezbjeđuje mehanička zaštita kako bi se izolirao od zraka. Postoje tri načina zaštite: plinska zaštita, zaštita od šljake i kombinirana zaštita od plinske šljake.

(2) Metalurška obrada bazena za zavarivanje se uglavnom izvodi dodavanjem određene količine deoksidatora (uglavnom gvožđa mangan i silicijum gvožđa) i određene količine legirajućih elemenata u materijale za zavarivanje (prevlaka elektroda, žica za zavarivanje, fluks), u kako bi se eliminisao FeO iz bazena tokom procesa zavarivanja i nadoknadio gubitak legirajućih elemenata. Uobičajene metode lučnog zavarivanja

Zavarivanje pod vodom je metoda zavarivanja topljenom elektrodom koja koristi granulirani fluks kao zaštitni medij i skriva luk ispod sloja fluksa. Proces zavarivanja zavarivanjem pod vodom sastoji se od tri koraka:

1. ravnomjerno nanesite dovoljno granuliranog toka na spoj koji se zavari na radni komad;
2. Povežite dva stupnja napajanja zavarivanja na provodnu mlaznicu i komad za zavarivanje kako biste stvorili luk za zavarivanje;
3. Automatski ubacite žicu za zavarivanje i pomaknite luk da biste izvršili zavarivanje.

Glavne karakteristike zavarivanja pod vodom su sljedeće:

1. Jedinstvene performanse luka

• Visok kvalitet šava, dobra izolacija od troske i efekat zaštite od vazduha, glavna komponenta zone luka je CO2, sadržaj azota i kiseonika u metalu šava je značajno smanjen, parametri zavarivanja se automatski podešavaju, hodanje luka je mehanizovano, rastopljeni bazen postoji dugo, metalurška reakcija je dovoljna, otpornost na vjetar je jaka, tako da je sastav vara stabilan i mehanička svojstva dobra;
• Dobri uslovi rada i lučno svjetlo za izolaciju šljake su korisni za operacije zavarivanja; Mehanizirano hodanje rezultira manjim intenzitetom rada.

2. Jačina električnog polja stuba luka veća je od one kod zavarivanja gasnim metalom i ima sledeće karakteristike:

• dobre performanse podešavanja opreme. Zbog velike jačine električnog polja, osjetljivost sistema za automatsko podešavanje je veća, što poboljšava stabilnost procesa zavarivanja;
• Donja granica struje zavarivanja je relativno visoka.

3. Zbog skraćene provodljive dužine žice za zavarivanje, struja i gustina struje su značajno povećane, što rezultira visokom efikasnošću proizvodnje. Ovo uvelike poboljšava sposobnost prodiranja luka i stopu taloženja žice za zavarivanje; Zbog efekta toplotne izolacije fluksa i šljake, ukupna toplotna efikasnost je značajno povećana, što rezultira značajnim povećanjem brzine zavarivanja.

Opseg primjene:

Zbog dubokog prodiranja, visoke produktivnosti i visokog stepena mehaničkog rada zavarivanja pod vodom, pogodan je za zavarivanje dugih zavara srednjih i debelih pločastih konstrukcija. Ima širok spektar primjena u brodogradnji, kotlovima i posudama pod pritiskom, mostovima, mašinama s prekomjernom težinom, strukturama nuklearnih elektrana, pomorskim konstrukcijama, oružju i drugim proizvodnim sektorima, te je jedna od najčešće korištenih metoda zavarivanja u proizvodnji zavarivanja danas. Osim što se koristi za spajanje komponenti u metalnim konstrukcijama, zavarivanje pod vodom također može zavariti slojeve legure otporne na habanje ili koroziju na površini osnovnog metala. S razvojem tehnologije metalurgije zavarivanja i tehnologije proizvodnje materijala za zavarivanje, materijali koji se mogu zavariti zavarivanjem pod vodom evoluirali su od ugljičnog konstrukcijskog čelika do niskolegiranih konstrukcijskih čelika, nehrđajućeg čelika, čelika otpornog na toplinu i nekih obojenih metala. kao što su legure na bazi nikla, legure titanijuma, legure bakra, itd.

Zbog vlastitih karakteristika, njegova primjena ima i određena ograničenja, uglavnom zbog:

• ograničenja položaja zavarivanja. Zbog zadržavanja fluksa, zavarivanje pod vodom se uglavnom koristi za zavarivanje šavova u horizontalnom i nižem položaju bez posebnih mjera, a ne može se koristiti za horizontalno, vertikalno i zavarivanje prema gore.
• Ograničenje materijala za zavarivanje je to što ne mogu zavariti visoko oksidirajuće metale i legure kao što su aluminij i titan, te se uglavnom koriste za zavarivanje crnih metala;
• Pogodno samo za zavarivanje i rezanje dugih zavara, i ne može zavariti zavare sa ograničenim prostornim pozicijama;
• Ne može direktno posmatrati luk;

(5) Nije pogodno za zavarivanje tankih ploča i male struje.