Úvod do základních znalostí a technologie svařování pod tavidlem

Elektrický oblouk:silný a trvalý jev výboje plynu, při kterém existuje určité napětí mezi kladnou a zápornou elektrodou a plynné médium mezi dvěma elektrodami by mělo být v ionizovaném stavu. Při zapalování svařovacího oblouku se to obvykle provádí připojením dvou elektrod (jedna elektroda je obrobek a druhá elektroda je přídavný kovový drát nebo svařovací tyč) ke zdroji energie, krátce se spojí a rychle se oddělí. Když se obě elektrody dostanou do vzájemného kontaktu, dojde ke zkratu, který vytvoří oblouk. Tato metoda se nazývá kontaktní oblouk. Po vytvoření oblouku, pokud napájecí zdroj udržuje určitý potenciálový rozdíl mezi dvěma póly, může být zachováno hoření oblouku.

Vlastnosti oblouku:nízké napětí, vysoký proud, vysoká teplota, vysoká hustota energie, dobrá mobilita atd. Obecně platí, že napětí 20-30V může udržovat stabilní hoření oblouku a proud v oblouku se může pohybovat od desítek do tisíců ampérů. požadavky na svařování různých obrobků. Teplota oblouku může dosáhnout více než 5000 K a může roztavit různé kovy.

Složení oblouku:katodovou zónu, anodovou zónu a zónu obloukového sloupce.

Zdroj energie pro obloukové svařování:Zdroj energie používaný pro svařování obloukem se nazývá zdroj energie pro obloukové svařování, který lze obvykle rozdělit do čtyř kategorií: zdroj proudu pro střídavý oblouk, zdroj stejnosměrného obloukového svařování, zdroj pulzního obloukového svařování a zdroj energie pro invertorové obloukové svařování.

DC kladné připojení: Když se k připojení obrobku k anodě a svařovací tyče ke katodě používá svařovací stroj stejnosměrného proudu, nazývá se to stejnosměrné kladné připojení. V této době se obrobek více zahřívá a je vhodný pro svařování tlustých a velkých obrobků;

DC reverzní připojení:Když je obrobek připojen ke katodě a svařovací drát je připojen k anodě, nazývá se to DC reverzní zapojení. V této době se obrobek méně zahřívá a je vhodný pro svařování tenkých a malých obrobků. Při použití svařovacího stroje na střídavý proud pro svařování nevzniká problém kladného nebo záporného spojení díky střídavé polaritě dvou pólů.

Metalurgický proces svařování zahrnuje interakci mezi tekutým kovem, struskou a plynem v procesu obloukového svařování, což je proces přetavování kovu. Vzhledem ke specifičnosti svařovacích podmínek má však proces chemické metalurgie při svařování odlišné charakteristiky od obecných tavicích procesů.

Za prvé, metalurgická teplota svařování je vysoká, fázové rozhraní je velké a rychlost reakce je vysoká. Když vzduch vnikne do oblouku, tekutý kov podstoupí silné oxidační a nitridační reakce, stejně jako velké množství odpařování kovu. Voda ve vzduchu, stejně jako atomy vodíku rozložené z oleje, rzi a vody v obrobku a svařovacím materiálu při vysokých teplotách oblouku, se mohou rozpustit v tekutém kovu, což vede ke snížení plasticity a houževnatosti spoje (vodík křehnutí) a dokonce i tvorbu trhlin.

Za druhé, svařovací lázeň je malá a rychle se ochlazuje, což ztěžuje různým metalurgickým reakcím dosažení rovnováhy. Chemické složení svaru je nerovnoměrné a plyny, oxidy atd. v bazénu nemohou včas vyplavat, což může snadno vytvářet defekty, jako jsou póry, struskové vměstky, dokonce i praskliny.

Během procesu obloukového svařování se obvykle provádějí následující opatření:

• Během procesu svařování je roztavenému kovu poskytnuta mechanická ochrana, která jej izoluje od vzduchu. Existují tři způsoby ochrany: plynová ochrana, strusková ochrana a kombinovaná plynová struska.

(2) Metalurgická úprava svarové lázně se provádí zejména přidáním určitého množství dezoxidantu (zejména manganového železa a křemíkového železa) a určitého množství legujících prvků do svařovacích materiálů (povlak elektrod, svařovací drát, tavidlo), v za účelem eliminace FeO z lázně během procesu svařování a kompenzace ztráty legujících prvků. Běžné metody obloukového svařování

Svařování pod tavidlem je metoda svařování tavicí elektrodou, která využívá zrnité tavidlo jako ochranné médium a skrývá oblouk pod vrstvou tavidla. Proces svařování pod tavidlem se skládá ze tří kroků:

1. rovnoměrně nanášejte dostatečné zrnité tavidlo na spoj, který má být svařován na obrobku;
2. Připojte dva stupně svařovacího zdroje k vodivé trysce a svařovacímu kusu pro vytvoření svařovacího oblouku;
3. Automaticky podávejte svařovací drát a pohybujte obloukem, abyste svařili.

Hlavní charakteristiky svařování pod tavidlem jsou následující:

1. Jedinečný výkon oblouku

• Vysoká kvalita svaru, dobrá izolace strusky a účinek ochrany vzduchu, hlavní složkou obloukové zóny je CO2, obsah dusíku a kyslíku ve svarovém kovu je výrazně snížen, parametry svařování se automaticky upravují, oblouková chůze je mechanizovaná, roztavený bazén existuje dlouhou dobu, metalurgická reakce je dostatečná, odolnost proti větru je silná, takže složení svaru je stabilní a mechanické vlastnosti jsou dobré;
• Dobré pracovní podmínky a světlo izolačního oblouku strusky jsou výhodné pro svařovací operace; Mechanizovaná chůze má za následek nižší pracovní náročnost.

2. Síla elektrického pole sloupce oblouku je vyšší než u plynového obloukového svařování kovů a má následující vlastnosti:

• dobrý výkon nastavení zařízení. Díky vysoké intenzitě elektrického pole je citlivost systému automatického nastavení vyšší, což zlepšuje stabilitu svařovacího procesu;
• Spodní hranice svařovacího proudu je poměrně vysoká.

3. Díky zkrácené vodivé délce svařovacího drátu se výrazně zvýší proud a proudová hustota, což má za následek vysokou efektivitu výroby. To výrazně zlepšuje schopnost pronikání oblouku a rychlost nanášení svařovacího drátu; Díky tepelně izolačnímu účinku tavidla a strusky se značně zvýší celková tepelná účinnost, což má za následek výrazné zvýšení rychlosti svařování.

Rozsah použití:

Díky hlubokému průvaru, vysoké produktivitě a vysokému stupni mechanického provozu svařování pod tavidlem je vhodný pro svařování dlouhých svarů středních a tlustých plechových konstrukcí. Má širokou škálu aplikací při stavbě lodí, kotlů a tlakových nádob, mostů, strojních zařízení s nadměrnou hmotností, konstrukcí jaderných elektráren, námořních konstrukcí, zbraní a dalších výrobních odvětvích a je jednou z nejběžněji používaných svařovacích metod ve výrobě svařování dnes. Kromě použití pro spojování součástí v kovových konstrukcích může svařování pod tavidlem také navařit na povrch základního kovu slitinové vrstvy odolné proti opotřebení nebo korozi. S rozvojem technologie svařovací metalurgie a technologie výroby svařovacích materiálů se materiály, které lze svařovat svařováním pod tavidlem, vyvinuly z uhlíkové konstrukční oceli na nízkolegovanou konstrukční ocel, nerezovou ocel, žáruvzdornou ocel a některé neželezné kovy. jako jsou slitiny na bázi niklu, slitiny titanu, slitiny mědi atd.

Vzhledem k jeho vlastním vlastnostem má jeho aplikace také určitá omezení, zejména kvůli:

• omezení svařovací polohy. Kvůli zadržování tavidla se svařování pod tavidlem používá hlavně pro svařování svarů vodorovných a svislých poloh bez zvláštních opatření a nelze je použít pro svařování vodorovně, svisle a nahoru.
• Omezení svařovacích materiálů spočívá v tom, že nemohou svařovat vysoce oxidující kovy a slitiny, jako je hliník a titan, a používají se hlavně pro svařování železných kovů;
• Vhodné pouze pro svařování a řezání dlouhých svarů a nelze svařovat svary s omezenými prostorovými polohami;
• Nelze přímo pozorovat oblouk;

(5) Nevhodné pro svařování tenkých plechů a nízkoproudé svařování.