Introdución aos coñecementos e tecnoloxías básicas da soldadura por arco mergullado

Arco eléctrico:un fenómeno de descarga de gas forte e persistente no que hai unha certa tensión entre os electrodos positivos e negativos, e o medio de gas entre os dous electrodos debe estar en estado ionizado. Ao acender un arco de soldadura, adoita facerse conectando dous electrodos (un electrodo é a peza de traballo e o outro electrodo é o fío de metal de recheo ou varilla de soldadura) á fonte de alimentación, poñendo en contacto brevemente e separándoo rapidamente. Cando os dous electrodos entran en contacto, prodúcese un curtocircuíto, formando un arco. Este método chámase arco de contacto. Despois de formar o arco, sempre que a fonte de alimentación manteña unha certa diferenza de potencial entre os dous polos, pódese manter a combustión do arco.

Características do arco:baixa tensión, alta corrente, alta temperatura, alta densidade de enerxía, boa mobilidade, etc. Xeralmente, unha tensión de 20-30 V pode manter unha combustión estable do arco e a corrente no arco pode variar entre decenas e miles de amperios para cumprir. requisitos de soldadura de diferentes pezas. A temperatura do arco pode alcanzar máis de 5000K e pode fundir varios metais.

Composición do arco:zona do cátodo, zona do ánodo e zona da columna de arco.

Fonte de enerxía de soldadura por arco:A fonte de enerxía utilizada para soldar por arco chámase fonte de enerxía de soldadura por arco, que normalmente se pode dividir en catro categorías: fonte de enerxía de soldadura por arco de CA, fonte de enerxía de soldadura por arco de CC, fonte de enerxía de soldadura por arco de pulso e fonte de enerxía de soldadura por arco inversor.

Conexión positiva DC: Cando se usa unha máquina de soldadura DC para conectar a peza de traballo ao ánodo e a varilla de soldadura ao cátodo, chámase conexión positiva DC. Neste momento, a peza de traballo quéntase máis e é adecuada para soldar pezas grosas e grandes;

Conexión inversa DC:Cando a peza de traballo está conectada ao cátodo e a varilla de soldadura está conectada ao ánodo, chámase conexión inversa DC. Neste momento, a peza de traballo está menos quentada e axeitada para soldar pezas finas e pequenas. Cando se utiliza unha máquina de soldadura AC para soldar, non hai ningún problema de conexión positiva ou negativa debido á polaridade alterna dos dous polos.

O proceso metalúrxico de soldadura implica a interacción entre o metal líquido, a escoria e o gas no proceso de soldadura por arco, que é o proceso de refusión do metal. Non obstante, debido á particularidade das condicións de soldadura, o proceso de metalurxia química de soldadura ten características diferentes dos procesos xerais de fundición.

En primeiro lugar, a temperatura metalúrxica da soldadura é alta, o límite de fase é grande e a velocidade de reacción é alta. Cando o aire invade o arco, o metal líquido sufrirá fortes reaccións de oxidación e nitruración, así como unha gran cantidade de evaporación do metal. A auga do aire, así como os átomos de hidróxeno descompostos do aceite, a ferruxe e a auga da peza de traballo e do material de soldadura a altas temperaturas de arco, poden disolverse no metal líquido, o que provoca unha diminución da plasticidade e dureza das unións (hidróxeno). fragilización), e incluso a formación de gretas.

En segundo lugar, a piscina de soldadura é pequena e arrefríase rapidamente, o que dificulta que varias reaccións metalúrxicas cheguen ao equilibrio. A composición química da soldadura é desigual e os gases, óxidos, etc. da piscina non poden flotar no tempo, o que pode formar facilmente defectos como poros, inclusións de escouras e mesmo gretas.

Durante o proceso de soldadura por arco, adoitan tomarse as seguintes medidas:

• Durante o proceso de soldadura, proporciónase protección mecánica ao metal fundido para illalo do aire. Existen tres métodos de protección: protección contra gases, protección contra escorias e protección combinada contra escorias de gas.

(2) O tratamento metalúrxico da piscina de soldadura realízase principalmente engadindo unha certa cantidade de desoxidante (principalmente ferro de manganeso e ferro de silicio) e unha certa cantidade de elementos de aliaxe aos materiais de soldadura (revestimento de electrodos, fío de soldadura, fundente), en para eliminar FeO da piscina durante o proceso de soldadura e compensar a perda de elementos de aleación. Métodos comúns de soldadura por arco

A soldadura por arco mergullado é un método de soldadura de electrodos de fusión que usa fluxo granular como medio protector e oculta o arco baixo a capa de fluxo. O proceso de soldadura de arco mergullado consta de tres pasos:

1. depositar uniformemente fluxo granular suficiente na unión que se vai soldar na peza de traballo;
2. Conecte dúas etapas de alimentación de soldadura á boquilla condutora e á peza de soldeo respectivamente para xerar arco de soldadura;
3. Alimente automaticamente o fío de soldadura e move o arco para realizar a soldadura.

As principais características da soldadura por arco mergullado son as seguintes:

1. Rendemento de arco único

• Alta calidade de soldadura, bo illamento da escoria e efecto de protección do aire, o compoñente principal da zona de arco é o CO2, o contido de nitróxeno e osíxeno no metal de soldadura redúcese moito, os parámetros de soldadura axústanse automaticamente, a marcha do arco é mecanizada, o fundido. a piscina existe durante moito tempo, a reacción metalúrxica é suficiente, a resistencia do vento é forte, polo que a composición da soldadura é estable e as propiedades mecánicas son boas;
• As boas condicións de traballo e a luz de arco de illamento da escoura son beneficiosas para as operacións de soldadura; A marcha mecanizada produce unha menor intensidade do traballo.

2. A intensidade do campo eléctrico da columna de arco é superior á da soldadura por arco metálico con gas e ten as seguintes características:

• bo rendemento de axuste do equipo. Debido á alta intensidade do campo eléctrico, a sensibilidade do sistema de axuste automático é maior, o que mellora a estabilidade do proceso de soldadura;
• O límite inferior da corrente de soldadura é relativamente alto.

3. Debido á reducida lonxitude condutora do fío de soldeo, a densidade de corrente e corrente aumentan significativamente, o que resulta nunha alta eficiencia de produción. Isto mellora moito a capacidade de penetración do arco e a taxa de deposición do fío de soldadura; Debido ao efecto de illamento térmico do fluxo e da escoria, a eficiencia térmica global increméntase moito, o que resulta nun aumento significativo da velocidade de soldeo.

Ámbito de aplicación:

Debido á penetración profunda, a alta produtividade e o alto grao de funcionamento mecánico da soldadura por arco mergullado, é axeitado para soldar soldaduras longas de estruturas de placas medias e grosas. Ten unha ampla gama de aplicacións na construción naval, caldeiras e recipientes a presión, pontes, maquinaria con sobrepeso, estruturas de centrais nucleares, estruturas mariñas, armas e outros sectores de fabricación, e é un dos métodos de soldadura máis utilizados na actualidade na produción de soldadura. Ademais de usarse para conectar compoñentes en estruturas metálicas, a soldadura por arco mergullado tamén pode soldar capas de aliaxe resistentes ao desgaste ou á corrosión na superficie do metal base. Co desenvolvemento da tecnoloxía de metalurxia de soldadura e tecnoloxía de produción de material de soldadura, os materiais que se poden soldar mediante soldadura por arco mergullado pasaron de aceiro estrutural ao carbono a aceiro estrutural de baixa aliaxe, aceiro inoxidable, aceiro resistente á calor e algúns metais non férreos. como aliaxes a base de níquel, aliaxes de titanio, aliaxes de cobre, etc.

Polas súas propias características, a súa aplicación tamén presenta certas limitacións, debido principalmente a:

• limitacións da posición de soldadura. Debido á retención do fluxo, a soldadura por arco mergullado utilízase principalmente para soldar soldaduras de posición horizontal e descendente sen medidas especiais, e non se pode usar para soldeo horizontal, vertical e ascendente.
• A limitación dos materiais de soldadura é que non poden soldar metais e aliaxes altamente oxidantes como o aluminio e o titanio, e utilízanse principalmente para soldar metais ferrosos;
• Só apto para soldar e cortar soldaduras longas, e non poden soldar soldaduras con posicións espaciais limitadas;
• Non se pode observar directamente o arco;

(5) Non apto para soldadura de placas finas e baixa corrente.