Bevezetés a merülőíves hegesztés alapismereteibe és technológiájába

Elektromos ív:erős és tartós gázkisülési jelenség, amelyben a pozitív és negatív elektródák között bizonyos feszültség van, és a két elektróda közötti gázközegnek ionizált állapotban kell lennie. A hegesztési ív meggyújtásakor általában két elektróda (az egyik a munkadarab, a másik elektróda a töltőfém huzal vagy hegesztőrúd) csatlakoztatásával történik a tápegységhez, rövid érintkezés és gyors szétválasztás. Amikor a két elektróda érintkezik egymással, rövidzárlat lép fel, ami ívet képez. Ezt a módszert kontaktívnek nevezik. Az ív kialakulása után mindaddig, amíg a tápegység fenntart egy bizonyos potenciálkülönbséget a két pólus között, az ív égése fenntartható.

Az ív jellemzői:alacsony feszültség, nagy áramerősség, magas hőmérséklet, nagy energiasűrűség, jó mobilitás stb. Általában a 20-30 V-os feszültség képes fenntartani az ív stabil égését, és az ívben lévő áram több tíz és több ezer amper között mozoghat. a különböző munkadarabok hegesztési követelményei. Az ív hőmérséklete elérheti az 5000 K-t és különféle fémeket képes megolvasztani.

Az ív összetétele:katódzóna, anódzóna és ívoszlop zóna.

Ívhegesztő áramforrás:Az ívhegesztéshez használt áramforrást ívhegesztési áramforrásnak nevezik, amely általában négy kategóriába sorolható: AC ívhegesztő áramforrás, egyenáramú ívhegesztő áramforrás, impulzusíves hegesztő áramforrás és inverteres ívhegesztő áramforrás.

DC pozitív csatlakozás: Ha egy egyenáramú hegesztőgépet használnak a munkadarab anódhoz, a hegesztőrudat pedig a katódhoz való csatlakoztatására, ezt DC pozitív csatlakozásnak nevezik. Ekkor a munkadarab jobban felmelegszik, és vastag és nagy munkadarabok hegesztésére alkalmas;

DC fordított csatlakozás:Ha a munkadarabot a katódhoz, a hegesztőpálcát pedig az anódhoz csatlakoztatjuk, ezt DC fordított csatlakozásnak nevezzük. Ekkor a munkadarab kevésbé melegszik, és alkalmas vékony és kisméretű munkadarabok hegesztésére. Ha AC hegesztőgépet használunk hegesztéshez, a két pólus váltakozó polaritása miatt nincs probléma a pozitív vagy negatív kapcsolattal.

A hegesztés kohászati ​​folyamata magában foglalja a folyékony fém, a salak és a gáz közötti kölcsönhatást az ívhegesztési folyamatban, amely a fém újraolvasztásának folyamata. A hegesztési körülmények sajátosságai miatt azonban a hegesztési vegyi fémkohászati ​​eljárás jellemzői eltérnek az általános olvasztási eljárásoktól.

Először, a hegesztés kohászati ​​hőmérséklete magas, a fázishatár nagy és a reakciósebesség magas. Amikor a levegő behatol az ívbe, a folyékony fém erős oxidációs és nitridálási reakciókon megy keresztül, valamint nagy mennyiségű fém elpárolog. A levegőben lévő víz, valamint az olajból lebomló hidrogénatomok, a rozsda, valamint a munkadarabban és a hegesztőanyagban lévő víz magas ívhőmérsékleten feloldódhat a folyékony fémben, ami a kötés plaszticitásának és szívósságának csökkenéséhez vezet (hidrogén). ridegség), sőt repedések kialakulása is.

Másodszor, a hegesztőmedence kicsi és gyorsan lehűl, ami megnehezíti a különböző kohászati ​​reakciók egyensúlyi állapotának elérését. A hegesztési varrat kémiai összetétele egyenetlen, a medencében lévő gázok, oxidok stb. nem tudnak időben kiúszni, ami könnyen hibákat, például pórusokat, salakzárványokat, sőt repedéseket is okozhat.

Az ívhegesztési folyamat során általában a következő intézkedéseket hajtják végre:

• A hegesztési folyamat során mechanikai védelmet biztosítanak az olvadt fémnek, hogy elszigeteljék a levegőtől. Három védelmi módszer létezik: gázvédelem, salakvédelem és gázsalak elleni kombinált védelem.

(2) A hegesztőmedence kohászati ​​kezelését elsősorban bizonyos mennyiségű deoxidálószer (főleg mangánvas és szilíciumvas) és bizonyos mennyiségű ötvözőelem hozzáadásával végzik a hegesztőanyagokhoz (elektródabevonat, hegesztőhuzal, folyasztószer), annak érdekében, hogy a hegesztési folyamat során eltávolítsák a FeO-t a medencéből, és kompenzálják az ötvözőelemek elvesztését. Általános ívhegesztési módszerek

A merülőíves hegesztés egy olvasztóelektródos hegesztési módszer, amely szemcsés folyasztószert használ védőközegként, és elrejti az ívet a fluxusréteg alatt. A merülőíves hegesztés hegesztési folyamata három lépésből áll:

1. egyenletesen vigyen fel elegendő szemcsés folyasztószert a hegesztendő kötésnél a munkadarabon;
2. Csatlakoztassa a hegesztési áramellátás két fokozatát a vezetőképes fúvókához és a hegesztődarabhoz a hegesztőív létrehozásához;
3. A hegesztőhuzal automatikus adagolása és az ív mozgatása a hegesztés végrehajtásához.

A merülő ívhegesztés főbb jellemzői a következők:

1. Egyedülálló ívteljesítmény

• Kiváló hegesztési minőség, jó salakszigetelés és légvédő hatás, az ívzóna fő összetevője a CO2, a hegesztési fém nitrogén- és oxigéntartalma jelentősen csökken, a hegesztési paraméterek automatikusan beállnak, az ívjárás gépesített, az olvadék medence hosszú ideig létezik, a kohászati ​​reakció elegendő, a szélellenállás erős, így a hegesztési összetétel stabil és a mechanikai tulajdonságok jók;
• A jó munkakörülmények és a salakszigetelő ívfény előnyös a hegesztési műveleteknél; A gépesített gyaloglás alacsonyabb munkaintenzitást eredményez.

2. Az ívoszlop elektromos térerőssége nagyobb, mint a gázos fémívhegesztésé, és a következő jellemzőkkel rendelkezik:

• jó berendezés beállítási teljesítmény. A nagy elektromos térerő miatt az automatikus beállító rendszer érzékenysége nagyobb, ami javítja a hegesztési folyamat stabilitását;
• A hegesztőáram alsó határa viszonylag magas.

3. A hegesztőhuzal lerövidített vezető hosszának köszönhetően az áramerősség és az áramsűrűség jelentősen megnő, ami magas gyártási hatékonyságot eredményez. Ez nagymértékben javítja az ív áthatolási képességét és a hegesztőhuzal lerakódási sebességét; A fluxus és salak hőszigetelő hatása miatt az általános hőhatékonyság nagymértékben megnő, ami a hegesztési sebesség jelentős növekedését eredményezi.

Alkalmazási kör:

A süllyesztett ívhegesztés mély behatolása, nagy termelékenysége és nagyfokú mechanikai működése miatt közepes és vastag lemezszerkezetek hosszú varratainak hegesztésére alkalmas. Széleskörű felhasználási területe van a hajógyártásban, kazán- és nyomástartó edényekben, hídgyártásban, túlsúlyos gépekben, atomerőművi szerkezetekben, tengeri szerkezetekben, fegyverekben és más gyártási ágazatokban, és napjainkban az egyik leggyakrabban használt hegesztési módszer a hegesztési gyártásban. Amellett, hogy fémszerkezetek elemeinek összekötésére használják, a merülőíves hegesztéssel kopásálló vagy korrózióálló ötvözetrétegek is hegeszthetők az alapfém felületén. A hegesztési kohászati ​​technológia és a hegesztőanyag-előállítási technológia fejlődésével a merülőíves hegesztéssel hegeszthető anyagok a szénszerkezeti acélból az alacsony ötvözetű szerkezeti acélokká, rozsdamentes acélokká, hőálló acélokká és néhány színesfémmé fejlődtek. például nikkel alapú ötvözetek, titánötvözetek, rézötvözetek stb.

Alkalmazásának saját tulajdonságaiból adódóan bizonyos korlátai is vannak, elsősorban az alábbiak miatt:

• hegesztési helyzet korlátozások. A fluxus megtartása miatt a merülőíves hegesztést elsősorban vízszintes és lefelé irányuló hegesztési varratok speciális intézkedések nélkül alkalmazzák, vízszintes, függőleges és felfelé irányuló hegesztésre nem.
• A hegesztőanyagok korlátja, hogy nem hegeszthetők erősen oxidáló fémek és ötvözetek, például alumínium és titán, és főleg vasfémek hegesztésére használják;
• Csak hosszú hegesztési varratok hegesztésére és vágására alkalmas, korlátozott térbeli helyzetű hegesztési varratokat nem;
• Nem lehet közvetlenül megfigyelni az ívet;

(5) Nem alkalmas vékonylemez- és kisáramú hegesztésre.