Pengantar Pengetahuan Dasar dan Teknologi Pengelasan Busur Terendam

Busur listrik:fenomena pelepasan gas yang kuat dan terus-menerus di mana terdapat tegangan tertentu antara elektroda positif dan negatif, dan media gas di antara kedua elektroda harus dalam keadaan terionisasi. Saat menyalakan busur las, biasanya dilakukan dengan menghubungkan dua elektroda (satu elektroda sebagai benda kerja dan elektroda lainnya sebagai kawat logam pengisi atau batang las) ke catu daya, bersentuhan sebentar dan cepat berpisah. Ketika kedua elektroda bersentuhan satu sama lain, terjadi korsleting, membentuk busur. Metode ini disebut kontak busur. Setelah busur terbentuk, selama catu daya mempertahankan beda potensial tertentu antara kedua kutub, pembakaran busur dapat dipertahankan.

Karakteristik busur:tegangan rendah, arus tinggi, suhu tinggi, kepadatan energi tinggi, mobilitas yang baik, dll. Umumnya, tegangan 20-30V dapat menjaga kestabilan pembakaran busur, dan arus dalam busur dapat berkisar dari puluhan hingga ribuan ampere untuk memenuhi persyaratan pengelasan benda kerja yang berbeda. Suhu busur bisa mencapai lebih dari 5000K dan dapat melelehkan berbagai logam.

Komposisi busur:zona katoda, zona anoda, dan zona kolom busur.

Sumber listrik las busur:Sumber tenaga yang digunakan untuk pengelasan busur disebut sumber tenaga las busur, yang biasanya dapat dibagi menjadi empat kategori: sumber tenaga las busur AC, sumber tenaga las busur DC, sumber tenaga las busur pulsa, dan sumber tenaga las busur inverter.

Koneksi positif DC: Bila mesin las DC digunakan untuk menyambungkan benda kerja ke anoda dan batang las ke katoda, disebut sambungan positif DC. Pada saat ini, benda kerja lebih panas dan cocok untuk mengelas benda kerja yang tebal dan besar;

Koneksi terbalik DC:Bila benda kerja dihubungkan ke katoda dan batang las dihubungkan ke anoda, disebut sambungan balik DC. Pada saat ini, benda kerja kurang panas dan cocok untuk mengelas benda kerja yang tipis dan kecil. Saat menggunakan mesin las AC untuk pengelasan, tidak ada masalah sambungan positif atau negatif karena polaritas kedua kutub yang bergantian.

Proses pengelasan metalurgi melibatkan interaksi antara logam cair, terak, dan gas dalam proses pengelasan busur, yaitu proses peleburan kembali logam. Namun karena kekhasan kondisi pengelasan, proses pengelasan metalurgi kimia memiliki karakteristik yang berbeda dengan proses peleburan pada umumnya.

Pertama, suhu pengelasan metalurgi tinggi, batas fasa besar, dan kecepatan reaksi tinggi. Ketika udara menyerbu busur, logam cair akan mengalami reaksi oksidasi dan nitridasi yang kuat, serta penguapan logam dalam jumlah besar. Air di udara, serta atom hidrogen yang terurai dari minyak, karat, dan air pada benda kerja dan bahan las pada suhu busur tinggi, dapat larut ke dalam logam cair, menyebabkan penurunan plastisitas dan ketangguhan sambungan (hidrogen penggetasan), dan bahkan pembentukan retakan.

Kedua, kolam pengelasan berukuran kecil dan mendingin dengan cepat, sehingga menyulitkan berbagai reaksi metalurgi untuk mencapai kesetimbangan. Komposisi kimiawi lasan tidak merata, dan gas, oksida, dll. di dalam kolam tidak dapat mengapung tepat waktu, yang dapat dengan mudah membentuk cacat seperti pori-pori, inklusi terak, dan bahkan retakan.

Selama proses pengelasan busur, langkah-langkah berikut biasanya diambil:

• Selama proses pengelasan, perlindungan mekanis diberikan pada logam cair untuk mengisolasinya dari udara. Ada tiga metode proteksi: proteksi gas, proteksi terak, dan proteksi gabungan terak gas.

(2) Perlakuan metalurgi pada kolam las terutama dilakukan dengan menambahkan sejumlah deoxidizer (terutama besi mangan dan besi silikon) dan sejumlah elemen paduan ke bahan las (pelapis elektroda, kawat las, fluks), di untuk menghilangkan FeO dari kumpulan selama proses pengelasan dan mengkompensasi hilangnya elemen paduan. Metode pengelasan busur yang umum

Pengelasan busur terendam merupakan metode pengelasan elektroda leleh yang menggunakan fluks granular sebagai media pelindung dan menyembunyikan busur di bawah lapisan fluks. Proses pengelasan las busur terendam terdiri dari tiga langkah:

1. setorkan fluks butiran secukupnya secara merata pada sambungan yang akan dilas pada benda kerja;
2. Hubungkan dua tahap catu daya pengelasan ke nosel konduktif dan bagian pengelasan masing-masing untuk menghasilkan busur las;
3. Secara otomatis memberi makan kawat las dan menggerakkan busur untuk melakukan pengelasan.

Ciri-ciri utama las busur terendam adalah sebagai berikut:

1. Performa busur yang unik

• Kualitas las tinggi, insulasi terak yang baik dan efek perlindungan udara, komponen utama zona busur adalah CO2, kandungan nitrogen dan oksigen dalam logam las sangat berkurang, parameter pengelasan disesuaikan secara otomatis, jalannya busur dimekanisasi, lelehan kolam sudah ada sejak lama, reaksi metalurgi cukup, hambatan angin kuat, sehingga komposisi las stabil dan sifat mekanik baik;
• Kondisi kerja yang baik dan lampu busur isolasi terak bermanfaat untuk operasi pengelasan; Berjalan kaki secara mekanis menghasilkan intensitas tenaga kerja yang lebih rendah.

2. Kuat medan listrik kolom busur lebih tinggi dibandingkan dengan pengelasan busur logam gas, dan memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

• kinerja penyesuaian peralatan yang baik. Karena kekuatan medan listrik yang tinggi, sensitivitas sistem penyesuaian otomatis lebih tinggi, yang meningkatkan stabilitas proses pengelasan;
• Batas bawah arus pengelasan relatif tinggi.

3. Karena panjang konduktif kawat las yang lebih pendek, kepadatan arus dan arus meningkat secara signifikan, sehingga menghasilkan efisiensi produksi yang tinggi. Hal ini sangat meningkatkan kemampuan penetrasi busur dan laju deposisi kawat las; Karena efek isolasi termal fluks dan terak, efisiensi termal keseluruhan meningkat pesat, menghasilkan peningkatan kecepatan pengelasan yang signifikan.

Lingkup aplikasi:

Karena penetrasi yang dalam, produktivitas tinggi, dan operasi mekanis tingkat tinggi dari pengelasan busur terendam, pengelasan ini cocok untuk mengelas lasan panjang pada struktur pelat sedang dan tebal. Ini memiliki berbagai aplikasi dalam pembuatan kapal, boiler dan bejana tekan, jembatan, mesin kelebihan berat badan, struktur pembangkit listrik tenaga nuklir, struktur kelautan, senjata dan sektor manufaktur lainnya, dan merupakan salah satu metode pengelasan yang paling umum digunakan dalam produksi pengelasan saat ini. Selain digunakan untuk menyambung komponen pada struktur logam, las busur terendam juga dapat mengelas lapisan paduan tahan aus atau tahan korosi pada permukaan logam dasar. Dengan berkembangnya teknologi metalurgi pengelasan dan teknologi produksi bahan las, material yang dapat dilas dengan pengelasan busur terendam telah berevolusi dari baja struktural karbon menjadi baja struktural paduan rendah, baja tahan karat, baja tahan panas, dan beberapa logam non-ferrous. seperti paduan berbasis nikel, paduan titanium, paduan tembaga, dll.

Karena karakteristiknya sendiri, penerapannya juga memiliki keterbatasan tertentu, terutama karena:

• batasan posisi pengelasan. Karena retensi fluks, pengelasan busur terendam terutama digunakan untuk pengelasan posisi horizontal dan bawah tanpa tindakan khusus, dan tidak dapat digunakan untuk pengelasan horizontal, vertikal, dan ke atas.
• Keterbatasan bahan las adalah bahan tersebut tidak dapat mengelas logam dan paduan yang sangat teroksidasi seperti aluminium dan titanium, dan terutama digunakan untuk mengelas logam besi;
• Hanya cocok untuk mengelas dan memotong lasan panjang, dan tidak dapat mengelas lasan dengan posisi spasial terbatas;
• Tidak dapat mengamati busur secara langsung;

(5) Tidak cocok untuk pelat tipis dan pengelasan arus rendah.