Uvod u temeljna znanja i tehnologiju zavarivanja pod praškom

Električni luk:jaka i postojana pojava plinskog pražnjenja u kojoj postoji određeni napon između pozitivne i negativne elektrode, a plinski medij između dviju elektroda trebao bi biti u ioniziranom stanju. Kada se pali luk za zavarivanje, to se obično radi spajanjem dviju elektroda (jedna elektroda je izradak, a druga elektroda je žica za dodatni metal ili šipka za zavarivanje) na napajanje, kratkim kontaktom i brzim odvajanjem. Kada dvije elektrode dođu u dodir jedna s drugom, dolazi do kratkog spoja, stvarajući luk. Ova metoda se naziva kontaktni luk. Nakon formiranja luka, sve dok napajanje održava određenu potencijalnu razliku između dva pola, može se održati izgaranje luka.

Karakteristike luka:nizak napon, visoka struja, visoka temperatura, visoka gustoća energije, dobra pokretljivost, itd. Općenito, napon od 20-30 V može održati stabilno izgaranje luka, a struja u luku može varirati od desetaka do tisuća ampera kako bi zadovoljila zahtjeve za zavarivanje različitih radnih komada. Temperatura luka može doseći preko 5000 K i može rastopiti različite metale.

Sastav luka:katodna zona, anodna zona i zona stupca 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 s izmjeničnom strujom, izvor napajanja za elektrolučno zavarivanje s istosmjernom strujom, izvor napajanja za elektrolučno zavarivanje s pulsiranjem i izvor napajanja za elektrolučno zavarivanje s inverterom.

DC pozitivni spoj: Kada se DC aparat za zavarivanje koristi za spajanje obratka na anodu i šipke za zavarivanje na katodu, to se naziva DC pozitivni spoj. U to vrijeme, obradak se više zagrijava i prikladan je za zavarivanje debelih i velikih obradaka;

DC obrnuti spoj:Kada je obradak spojen na katodu, a šipka za zavarivanje na anodu, to se naziva DC reverzni spoj. U to je vrijeme izradak manje zagrijan i pogodan za zavarivanje tankih i malih izradaka. Kada se za zavarivanje koristi AC aparat za zavarivanje, nema problema s pozitivnim ili negativnim spojem zbog izmjeničnog polariteta dvaju polova.

Metalurški proces zavarivanja uključuje interakciju između tekućeg metala, troske i plina u procesu elektrolučnog zavarivanja, koji je proces ponovnog taljenja metala. Međutim, zbog specifičnosti uvjeta zavarivanja, postupak kemijske metalurgije zavarivanja ima različite karakteristike od općih postupaka taljenja.

Prvo, metalurška temperatura zavarivanja je visoka, fazna granica je velika, a brzina reakcije je velika. Kada zrak uđe u luk, tekući metal će proći kroz jake reakcije oksidacije i nitriranja, kao i veliku količinu isparavanja metala. Voda u zraku, kao i atomi vodika razgrađeni iz ulja, hrđe i vode u radnom komadu i materijalu za zavarivanje na visokim temperaturama luka, mogu se otopiti u tekućem metalu, što dovodi do smanjenja plastičnosti i žilavosti spojeva (vodik krtost), pa čak i stvaranje pukotina.

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

Tijekom procesa elektrolučnog zavarivanja obično se poduzimaju sljedeće mjere:

• Tijekom procesa zavarivanja, rastaljeni metal se mehanički štiti kako bi se izolirao od zraka. Postoje tri metode zaštite: zaštita od plina, zaštita od troske i kombinirana zaštita od plinske troske.

(2) Metalurška obrada bazena za zavarivanje uglavnom se provodi dodavanjem određene količine dezoksidansa (uglavnom manganovo željezo i silicij željezo) i određene količine legirajućih elemenata materijalima za zavarivanje (prevlaka elektroda, žica za zavarivanje, prašak), u kako bi se FeO eliminirao iz bazena tijekom procesa zavarivanja i nadoknadio gubitak legirajućih elemenata. Uobičajene metode elektrolučnog zavarivanja

Zavarivanje pod praškom je metoda zavarivanja taljivom elektrodom koja koristi granulirani prašak kao zaštitni medij i skriva luk ispod sloja praška. Proces zavarivanja elektrolučnim zavarivanjem sastoji se od tri koraka:

1. ravnomjerno nanesite dovoljnu količinu granuliranog topitelja na spoj koji treba zavariti na obratku;
2. Spojite dva stupnja napajanja za zavarivanje na vodljivu mlaznicu i komad za zavarivanje kako biste generirali zavarivački luk;
3. Automatski dovedite žicu za zavarivanje i pomaknite luk za izvođenje zavarivanja.

Glavne karakteristike zavarivanja pod praškom su sljedeće:

1. Jedinstvena izvedba luka

• Visoka kvaliteta zavara, dobra izolacija troske i učinak zaštite od zraka, glavna komponenta zone luka je CO2, sadržaj dušika i kisika u metalu zavara uvelike je smanjen, parametri zavarivanja automatski se podešavaju, hodanje luka je mehanizirano, rastaljena bazen postoji dugo vremena, metalurška reakcija je dovoljna, otpor vjetra je jak, tako da je sastav zavara stabilan i mehanička svojstva su dobra;
• Dobri radni uvjeti i svjetlo luka za izolaciju troske su korisni za operacije zavarivanja; Mehanizirano hodanje rezultira manjim intenzitetom trudova.

2. Jačina električnog polja stupca luka veća je od one kod plinskog elektrolučnog zavarivanja i ima sljedeće karakteristike:

• dobra izvedba podešavanja opreme. Zbog velike jakosti električnog polja, osjetljivost sustava automatskog podešavanja je veća, što poboljšava stabilnost procesa zavarivanja;
• Donja granica struje zavarivanja je relativno visoka.

3. Zbog skraćene vodljive duljine žice za zavarivanje, struja i gustoća struje se značajno povećavaju, što rezultira visokom učinkovitošću proizvodnje. Ovo uvelike poboljšava sposobnost prodiranja luka i brzinu taloženja žice za zavarivanje; Zbog učinka toplinske izolacije topitelja i troske, ukupna toplinska učinkovitost se znatno povećava, što rezultira značajnim povećanjem brzine zavarivanja.

Opseg primjene:

Zbog dubokog prodiranja, visoke produktivnosti i visokog stupnja mehaničkog rada zavarivanja pod praškom, pogodan je za zavarivanje dugih varova srednjih i debelih pločastih konstrukcija. Ima širok raspon primjena u brodogradnji, kotlovima i tlačnim posudama, mostovima, teškim strojevima, strukturama nuklearnih elektrana, pomorskim strukturama, oružju i drugim sektorima proizvodnje, te je jedna od najčešće korištenih metoda zavarivanja u proizvodnji zavarivanja danas. Osim što se koristi za spajanje komponenti u metalnim konstrukcijama, zavarivanje pod praškom također može zavariti slojeve legure otporne na habanje ili koroziju na površinu osnovnog metala. S razvojem tehnologije metalurgije zavarivanja i tehnologije proizvodnje materijala za zavarivanje, materijali koji se mogu zavarivati ​​zavarivanjem pod praškom razvili su se od ugljičnog konstrukcijskog čelika do niskolegiranog konstrukcijskog čelika, nehrđajućeg čelika, čelika otpornog na toplinu i nekih obojenih metala kao što su legure na bazi nikla, legure titana, legure bakra, itd.

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

• ograničenja položaja zavarivanja. Zbog zadržavanja topitelja, zavarivanje pod praškom uglavnom se koristi za zavarivanje vodoravnih i zavarenih šavova prema dolje bez posebnih mjera, a ne može se koristiti za zavarivanje horizontalno, okomito i prema gore.
• Ograničenje materijala za zavarivanje je to što ne mogu zavarivati ​​visoko oksidirajuće metale i legure kao što su aluminij i titan, te se uglavnom koriste za zavarivanje željeznih metala;
• Prikladno samo za zavarivanje i rezanje dugih zavara i ne može zavarivati ​​zavare s ograničenim prostornim položajima;
• Ne može izravno promatrati luk;

(5) Nije prikladno za zavarivanje tankih ploča i niske struje.