Sissejuhatus sukelkaarkeevituse põhiteadmistesse ja tehnoloogiasse

Elektrikaar:tugev ja püsiv gaaslahendusnähtus, mille puhul positiivse ja negatiivse elektroodi vahel on teatud pinge ning kahe elektroodi vaheline gaasikeskkond peaks olema ioniseeritud olekus. Keevituskaare süütamisel ühendatakse tavaliselt kaks elektroodi (üks elektrood on töödeldav detail ja teine ​​elektrood on täitemetall või keevitusvarras) toiteallikaga, lühiajaliselt kontakteerudes ja kiiresti eraldades. Kui kaks elektroodi puutuvad kokku, tekib lühis, mis moodustab kaare. Seda meetodit nimetatakse kontaktkaareks. Pärast kaare moodustumist saab kaare põlemist säilitada seni, kuni toiteallikas säilib teatud potentsiaalide erinevus kahe pooluse vahel.

Kaare omadused:madalpinge, suur vool, kõrge temperatuur, kõrge energiatihedus, hea liikuvus jne. Üldiselt võib 20–30 V pinge säilitada kaare stabiilse põlemise ja kaare vool võib ulatuda kümnetest kuni tuhandete ampriteni. erinevate toorikute keevitamise nõuded. Kaare temperatuur võib ulatuda üle 5000K ja võib sulatada erinevaid metalle.

Kaare koostis:katoodtsoon, anooditsoon ja kaarekolonni tsoon.

Kaarkeevitus toiteallikas:Keevituskaareks kasutatavat toiteallikat nimetatakse kaarkeevituse toiteallikaks, mille saab tavaliselt jagada nelja kategooriasse: vahelduvvoolu kaarkeevituse toiteallikas, alalisvoolu kaarkeevituse toiteallikas, impulsskaare keevitamise toiteallikas ja inverterkaare keevitamise toiteallikas.

DC positiivne ühendus: Kui alalisvoolu keevitusmasinat kasutatakse tooriku ühendamiseks anoodiga ja keevitusvardaga katoodiga, nimetatakse seda alalisvoolu positiivseks ühenduseks. Sel ajal kuumutatakse töödeldavat detaili rohkem ja see sobib paksude ja suurte detailide keevitamiseks;

DC vastupidine ühendus:Kui toorik on ühendatud katoodiga ja keevitusvarras on ühendatud anoodiga, nimetatakse seda alalisvoolu pöördühenduseks. Sel ajal on toorik vähem kuumenenud ja sobib õhukeste ja väikeste detailide keevitamiseks. Vahelduvvooluga keevitusmasina kasutamisel keevitamiseks ei teki positiivse või negatiivse ühenduse probleemi kahe pooluse vahelduva polaarsuse tõttu.

Keevitamise metallurgiline protsess hõlmab vedela metalli, räbu ja gaasi vastasmõju kaarkeevitusprotsessis, mis on metalli ümbersulatamise protsess. Kuid keevitustingimuste eripära tõttu on keevituskeemilise metallurgia protsessil tavalisest sulatusprotsessist erinevad omadused.

Esiteks, keevitamise metallurgiline temperatuur on kõrge, faasipiir on suur ja reaktsioonikiirus on kõrge. Kui õhk tungib kaare, toimub vedelas metallis tugev oksüdatsiooni- ja nitriidireaktsioon, samuti suur osa metalli aurustumisest. Õhus olev vesi, aga ka õlist, roostest ja veest lagunenud vesinikuaatomid tooriku ja keevitusmaterjali kõrgel kaaretemperatuuril võivad lahustuda vedelas metallis, mis põhjustab liigeste plastilisuse ja sitkuse (vesiniku) vähenemist. rabedust) ja isegi pragude teket.

Teiseks, on keevitusvann väike ja jahtub kiiresti, mistõttu on erinevate metallurgiliste reaktsioonide jaoks raske tasakaalu saavutada. Keevisõmbluse keemiline koostis on ebaühtlane ning basseinis olevad gaasid, oksiidid jms ei suuda õigel ajal välja ujuda, mis võib kergesti tekitada defekte, nagu poorid, räbu kandmised ja isegi praod.

Kaarkeevitusprotsessi ajal võetakse tavaliselt järgmised meetmed:

• Keevitusprotsessi ajal on sulametallile tagatud mehaaniline kaitse, et isoleerida see õhust. Kaitsemeetodeid on kolm: gaasikaitse, räbukaitse ja gaasiräbu kombineeritud kaitse.

(2) Keevitusbasseini metallurgiline töötlemine toimub peamiselt teatud koguse deoksüdeerija (peamiselt mangaanraud ja räniraud) ja teatud koguse legeerivate elementide lisamisega keevitusmaterjalidele (elektroodikate, keevitustraat, räbusti). et eemaldada keevitusprotsessi käigus basseinist FeO ja kompenseerida legeerelementide kadu. Levinud kaarkeevitusmeetodid

Sukelkaarkeevitus on sulatuselektroodiga keevitusmeetod, mis kasutab kaitsevahendina granuleeritud räbust ja peidab kaare räbustikihi alla. Sukelkaarkeevituse keevitusprotsess koosneb kolmest etapist:

1. ladestage töödeldavale detailile keevitatavasse ühenduskohta ühtlaselt piisav teraline räbustik;
2. Ühendage keevituskaare tekitamiseks kaks keevitusvoolu toiteallikat juhtiva otsiku ja keevitusdetailidega;
3. Söötke keevitustraat automaatselt ette ja liigutage kaar keevitamiseks.

Sukelkaarkeevituse peamised omadused on järgmised:

1. Ainulaadne kaare jõudlus

• Kõrge keevisõmbluse kvaliteet, hea räbu isolatsioon ja õhukaitseefekt, kaaretsooni põhikomponent on CO2, keevismetalli lämmastiku- ja hapnikusisaldus on oluliselt vähenenud, keevitusparameetreid reguleeritakse automaatselt, kaarkäik on mehhaniseeritud, sula bassein eksisteerib pikka aega, metallurgiline reaktsioon on piisav, tuuletakistus on tugev, nii et keevisõmbluse koostis on stabiilne ja mehaanilised omadused on head;
• Head töötingimused ja räbu isolatsioonikaare valgus on keevitustöödel kasulikud; Mehhaniseeritud kõndimine toob kaasa madalama töömahukuse.

2. Kaarkolonni elektrivälja tugevus on kõrgem kui gaas-metallkaarkeevitamisel ja sellel on järgmised omadused:

• hea seadmete reguleerimise jõudlus. Suure elektrivälja tugevuse tõttu on automaatse reguleerimissüsteemi tundlikkus suurem, mis parandab keevitusprotsessi stabiilsust;
• Keevitusvoolu alumine piir on suhteliselt kõrge.

3. Keevitustraadi lühenenud juhtivuse pikkuse tõttu suureneb oluliselt vool ja voolutihedus, mille tulemuseks on kõrge tootmise efektiivsus. See parandab oluliselt keevitustraadi kaare läbitungimisvõimet ja sadestumiskiirust; Räbusti ja räbu soojusisolatsiooniefekti tõttu suureneb üldine soojusefektiivsus oluliselt, mille tulemuseks on keevituskiiruse märkimisväärne suurenemine.

Kasutusala:

Tänu sukelkaarkeevituse sügavale läbitungile, kõrgele tootlikkusele ja kõrgele mehaanilisele toimimisele sobib see keskmise ja paksu plaatkonstruktsioonide pikkade keevisõmbluste keevitamiseks. Sellel on lai valik rakendusi laevaehituses, katla- ja surveanumates, sildades, ülekaalulistes masinates, tuumaelektrijaamade konstruktsioonides, merekonstruktsioonides, relvastuses ja muudes tootmissektorites ning see on tänapäeval üks keevitamise tootmises kõige sagedamini kasutatavaid keevitusmeetodeid. Lisaks sellele, et seda kasutatakse metallkonstruktsioonide komponentide ühendamiseks, võib sukelkaarkeevitus keevitada mitteväärismetalli pinnale ka kulumis- või korrosioonikindlaid sulamikihte. Keevitusmetallurgia tehnoloogia ja keevitusmaterjalide tootmistehnoloogia arenedes on sukelkaarkeevitusega keevitavad materjalid arenenud süsinikkonstruktsiooniterasest vähelegeeritud konstruktsiooniteraseks, roostevabaks teraseks, kuumuskindlaks teraseks ja mõnedeks värvilisteks metallideks. nagu niklipõhised sulamid, titaanisulamid, vasesulamid jne.

Oma omaduste tõttu on selle rakendusel ka teatud piirangud, peamiselt järgmistel põhjustel:

• keevitusasendi piirangud. Räbusti säilimise tõttu kasutatakse sukelkaarkeevitust peamiselt horisontaalsete ja allapoole suunatud keevisõmbluste keevitamiseks ilma erimeetmeteta ning seda ei saa kasutada horisontaalseks, vertikaalseks ja ülespoole suunatud keevitamiseks.
• Keevitusmaterjalide piirang seisneb selles, et nendega ei saa keevitada tugevalt oksüdeerivaid metalle ja sulameid, nagu alumiinium ja titaan, ning neid kasutatakse peamiselt mustmetallide keevitamiseks;
• Sobib ainult pikkade keevisõmbluste keevitamiseks ja lõikamiseks ning ei saa keevitada piiratud ruumilise asendiga keevisõmblusi;
• Kaare ei saa otseselt jälgida;

(5) Ei sobi õhukeste plaatide ja nõrkvooluga keevitamiseks.