Εισαγωγή στις Βασικές Γνώσεις και Τεχνολογία Συγκόλλησης Βυθισμένου Τόξου

Ηλεκτρικό τόξο:ένα ισχυρό και επίμονο φαινόμενο εκκένωσης αερίου στο οποίο υπάρχει μια ορισμένη τάση μεταξύ των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων και το αέριο μέσο μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων θα πρέπει να είναι σε ιονισμένη κατάσταση. Κατά την ανάφλεξη ενός τόξου συγκόλλησης, γίνεται συνήθως συνδέοντας δύο ηλεκτρόδια (το ένα ηλεκτρόδιο είναι το τεμάχιο εργασίας και το άλλο ηλεκτρόδιο είναι το μεταλλικό σύρμα πλήρωσης ή η ράβδος συγκόλλησης) στο τροφοδοτικό, έρχονται σε σύντομη επαφή και διαχωρίζονται γρήγορα. Όταν τα δύο ηλεκτρόδια έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, εμφανίζεται βραχυκύκλωμα, σχηματίζοντας ένα τόξο. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται τόξο επαφής. Αφού σχηματιστεί το τόξο, εφόσον το τροφοδοτικό διατηρεί μια ορισμένη διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο πόλων, η καύση του τόξου μπορεί να διατηρηθεί.

Χαρακτηριστικά τόξου:χαμηλή τάση, υψηλό ρεύμα, υψηλή θερμοκρασία, υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, καλή κινητικότητα κ.λπ. Γενικά, μια τάση 20-30 V μπορεί να διατηρήσει σταθερή καύση του τόξου και το ρεύμα στο τόξο μπορεί να κυμαίνεται από δεκάδες έως χιλιάδες αμπέρ τις απαιτήσεις συγκόλλησης διαφορετικών τεμαχίων. Η θερμοκρασία του τόξου μπορεί να φτάσει πάνω από 5000K και μπορεί να λιώσει διάφορα μέταλλα.

Σύνθεση τόξου:ζώνη καθόδου, ζώνη ανόδου και ζώνη στήλης τόξου.

Πηγή ισχύος συγκόλλησης τόξου:Η πηγή ισχύος που χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση τόξου ονομάζεται πηγή ισχύος συγκόλλησης τόξου, η οποία μπορεί συνήθως να χωριστεί σε τέσσερις κατηγορίες: πηγή ισχύος συγκόλλησης τόξου εναλλασσόμενου ρεύματος, πηγή ισχύος συγκόλλησης τόξου συνεχούς ρεύματος, πηγή ισχύος συγκόλλησης τόξου παλμού και πηγή ισχύος συγκόλλησης τόξου αναστροφέα.

Θετική σύνδεση DC: Όταν χρησιμοποιείται μια μηχανή συγκόλλησης DC για τη σύνδεση του τεμαχίου εργασίας στην άνοδο και της ράβδου συγκόλλησης στην κάθοδο, ονομάζεται θετική σύνδεση DC. Αυτή τη στιγμή, το τεμάχιο εργασίας θερμαίνεται περισσότερο και είναι κατάλληλο για συγκόλληση παχιών και μεγάλων τεμαχίων.

Αντίστροφη σύνδεση DC:Όταν το τεμάχιο εργασίας είναι συνδεδεμένο στην κάθοδο και η ράβδος συγκόλλησης συνδέεται με την άνοδο, ονομάζεται αντίστροφη σύνδεση DC. Αυτή τη στιγμή, το τεμάχιο εργασίας θερμαίνεται λιγότερο και είναι κατάλληλο για συγκόλληση λεπτών και μικρών τεμαχίων. Όταν χρησιμοποιείτε μια μηχανή συγκόλλησης AC για συγκόλληση, δεν υπάρχει πρόβλημα θετικής ή αρνητικής σύνδεσης λόγω της εναλλασσόμενης πολικότητας των δύο πόλων.

Η μεταλλουργική διαδικασία της συγκόλλησης περιλαμβάνει την αλληλεπίδραση μεταξύ υγρού μετάλλου, σκωρίας και αερίου στη διαδικασία συγκόλλησης τόξου, η οποία είναι η διαδικασία της επανατήξης μετάλλων. Ωστόσο, λόγω της ιδιαιτερότητας των συνθηκών συγκόλλησης, η διαδικασία χημικής μεταλλουργίας συγκόλλησης έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά από τις γενικές διεργασίες τήξης.

Πρώτα, η μεταλλουργική θερμοκρασία της συγκόλλησης είναι υψηλή, το όριο φάσης είναι μεγάλο και η ταχύτητα αντίδρασης είναι υψηλή. Όταν ο αέρας εισβάλλει στο τόξο, το υγρό μέταλλο θα υποστεί ισχυρές αντιδράσεις οξείδωσης και αζώτου, καθώς και μεγάλη ποσότητα εξάτμισης μετάλλου. Το νερό στον αέρα, καθώς και τα άτομα υδρογόνου που αποσυντίθενται από το λάδι, τη σκουριά και το νερό στο τεμάχιο εργασίας και το υλικό συγκόλλησης σε υψηλές θερμοκρασίες τόξου, μπορούν να διαλυθούν στο υγρό μέταλλο, οδηγώντας σε μείωση της πλαστικότητας και της σκληρότητας της άρθρωσης (υδρογόνο ευθραυστότητα), ακόμη και ο σχηματισμός ρωγμών.

Δεύτερο, η πισίνα συγκόλλησης είναι μικρή και ψύχεται γρήγορα, δυσκολεύοντας τις διάφορες μεταλλουργικές αντιδράσεις να φτάσουν σε ισορροπία. Η χημική σύνθεση της συγκόλλησης είναι ανομοιόμορφη και τα αέρια, τα οξείδια κ.λπ. στην πισίνα δεν μπορούν να επιπλέουν στο χρόνο, γεγονός που μπορεί εύκολα να δημιουργήσει ελαττώματα όπως πόρους, εγκλείσματα σκωρίας, ακόμη και ρωγμές.

Κατά τη διαδικασία συγκόλλησης τόξου λαμβάνονται συνήθως τα ακόλουθα μέτρα:

• Κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, παρέχεται μηχανική προστασία στο λιωμένο μέταλλο για την απομόνωση του από τον αέρα. Υπάρχουν τρεις μέθοδοι προστασίας: προστασία αερίων, προστασία από σκωρία και συνδυασμένη προστασία από αέρια σκωρία.

(2) Η μεταλλουργική επεξεργασία της δεξαμενής συγκόλλησης πραγματοποιείται κυρίως με την προσθήκη ορισμένης ποσότητας αποοξειδωτή (κυρίως μαγγανίου και σιδήρου πυριτίου) και ορισμένης ποσότητας στοιχείων κράματος στα υλικά συγκόλλησης (επίστρωση ηλεκτροδίου, σύρμα συγκόλλησης, ροή), σε προκειμένου να εξαλειφθεί το FeO από την πισίνα κατά τη διαδικασία συγκόλλησης και να αντισταθμιστεί η απώλεια στοιχείων κράματος. Κοινές μέθοδοι συγκόλλησης τόξου

Η συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο είναι μια μέθοδος συγκόλλησης ηλεκτροδίων τήξης που χρησιμοποιεί κοκκώδη ροή ως προστατευτικό μέσο και κρύβει το τόξο κάτω από το στρώμα ροής. Η διαδικασία συγκόλλησης της συγκόλλησης με βυθισμένο τόξο αποτελείται από τρία στάδια:

1. εναποθέτει ομοιόμορφα επαρκή κοκκώδη ροή στον σύνδεσμο που πρόκειται να συγκολληθεί στο τεμάχιο εργασίας.
2. Συνδέστε δύο στάδια τροφοδοσίας συγκόλλησης στο αγώγιμο ακροφύσιο και το τεμάχιο συγκόλλησης αντίστοιχα για να δημιουργήσετε τόξο συγκόλλησης.
3. Τροφοδοτήστε αυτόματα το σύρμα συγκόλλησης και μετακινήστε το τόξο για να πραγματοποιήσετε τη συγκόλληση.

Τα κύρια χαρακτηριστικά της συγκόλλησης με βυθισμένο τόξο είναι τα εξής:

1. Μοναδική απόδοση τόξου

• Υψηλή ποιότητα συγκόλλησης, καλή μόνωση σκωρίας και προστασία αέρα, το κύριο συστατικό της ζώνης τόξου είναι CO2, η περιεκτικότητα σε άζωτο και οξυγόνο στο μέταλλο συγκόλλησης μειώνεται σημαντικά, οι παράμετροι συγκόλλησης ρυθμίζονται αυτόματα, το περπάτημα τόξου μηχανοποιείται, το λιωμένο Η πισίνα υπάρχει για μεγάλο χρονικό διάστημα, η μεταλλουργική αντίδραση είναι επαρκής, η αντίσταση στον αέρα είναι ισχυρή, επομένως η σύνθεση συγκόλλησης είναι σταθερή και οι μηχανικές ιδιότητες είναι καλές.
• Οι καλές συνθήκες εργασίας και το φως τόξου απομόνωσης σκωρίας είναι ευεργετικά για τις εργασίες συγκόλλησης. Το μηχανοποιημένο περπάτημα έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερη ένταση τοκετού.

2. Η ένταση ηλεκτρικού πεδίου της στήλης τόξου είναι υψηλότερη από αυτή της συγκόλλησης με τόξο μετάλλου αερίου και έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• καλή απόδοση προσαρμογής εξοπλισμού. Λόγω της υψηλής ισχύος ηλεκτρικού πεδίου, η ευαισθησία του συστήματος αυτόματης ρύθμισης είναι υψηλότερη, γεγονός που βελτιώνει τη σταθερότητα της διαδικασίας συγκόλλησης.
• Το κατώτερο όριο του ρεύματος συγκόλλησης είναι σχετικά υψηλό.

3. Λόγω του βραχυμένου αγώγιμου μήκους του σύρματος συγκόλλησης, το ρεύμα και η πυκνότητα ρεύματος αυξάνονται σημαντικά, με αποτέλεσμα την υψηλή απόδοση παραγωγής. Αυτό βελτιώνει σημαντικά την ικανότητα διείσδυσης τόξου και τον ρυθμό εναπόθεσης του σύρματος συγκόλλησης. Λόγω της θερμομονωτικής επίδρασης της ροής και της σκωρίας, η συνολική θερμική απόδοση αυξάνεται σημαντικά, με αποτέλεσμα τη σημαντική αύξηση της ταχύτητας συγκόλλησης.

Πεδίο εφαρμογής:

Λόγω της βαθιάς διείσδυσης, της υψηλής παραγωγικότητας και του υψηλού βαθμού μηχανικής λειτουργίας της συγκόλλησης με βυθισμένο τόξο, είναι κατάλληλο για συγκόλληση μεγάλων συγκολλήσεων δομών πλάκας μεσαίου και παχιού. Έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στη ναυπηγική, λέβητα και δοχεία πίεσης, γέφυρες, υπερβαρικά μηχανήματα, κατασκευές πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, θαλάσσιες κατασκευές, όπλα και άλλους κατασκευαστικούς τομείς και είναι μία από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες μεθόδους συγκόλλησης στην παραγωγή συγκόλλησης σήμερα. Εκτός από τη χρήση για τη σύνδεση εξαρτημάτων σε μεταλλικές κατασκευές, η συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο μπορεί επίσης να συγκολλήσει στρώματα κράματος ανθεκτικά στη φθορά ή ανθεκτικά στη διάβρωση στην επιφάνεια του βασικού μετάλλου. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας μεταλλουργίας συγκόλλησης και της τεχνολογίας παραγωγής υλικών συγκόλλησης, τα υλικά που μπορούν να συγκολληθούν με συγκόλληση με βυθισμένο τόξο έχουν εξελιχθεί από δομικό χάλυβα άνθρακα σε δομικό χάλυβα χαμηλής κραματοποίησης, ανοξείδωτο χάλυβα, ανθεκτικό στη θερμότητα χάλυβα και ορισμένα μη σιδηρούχα μέταλλα όπως κράματα με βάση το νικέλιο, κράματα τιτανίου, κράματα χαλκού κ.λπ.

Λόγω των δικών του χαρακτηριστικών, η εφαρμογή του έχει επίσης ορισμένους περιορισμούς, κυρίως λόγω:

• περιορισμοί θέσης συγκόλλησης. Λόγω της διατήρησης της ροής, η συγκόλληση με βυθισμένο τόξο χρησιμοποιείται κυρίως για τη συγκόλληση συγκολλήσεων οριζόντιας και προς τα κάτω θέσης χωρίς ειδικά μέτρα και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οριζόντια, κάθετη και ανοδική συγκόλληση.
• Ο περιορισμός των υλικών συγκόλλησης είναι ότι δεν μπορούν να συγκολλήσουν μέταλλα και κράματα υψηλής οξείδωσης όπως το αλουμίνιο και το τιτάνιο και χρησιμοποιούνται κυρίως για τη συγκόλληση σιδηρούχων μετάλλων.
• Κατάλληλο μόνο για συγκόλληση και κοπή μακριών συγκολλήσεων και δεν μπορεί να συγκολλήσει συγκολλήσεις με περιορισμένες χωρικές θέσεις.
• Δεν μπορεί να παρατηρήσει απευθείας το τόξο.

(5) Δεν είναι κατάλληλο για συγκόλληση λεπτής πλάκας και χαμηλού ρεύματος.