წყალქვეშა რკალის შედუღების ძირითადი ცოდნისა და ტექნოლოგიების შესავალი
ელექტრული რკალი:ძლიერი და მუდმივი გაზის გამონადენის ფენომენი, რომელშიც არის გარკვეული ძაბვა დადებით და უარყოფით ელექტროდებს შორის, ხოლო გაზის გარემო ორ ელექტროდს შორის უნდა იყოს იონიზებულ მდგომარეობაში. შედუღების რკალის აალებით, ეს ჩვეულებრივ კეთდება ორი ელექტროდის (ერთი ელექტროდი არის სამუშაო ნაწილი და მეორე ელექტროდი შემავსებელი ლითონის მავთული ან შედუღების ღერო) ელექტრომომარაგებასთან შეერთებით, ხანმოკლე კონტაქტით და სწრაფად განცალკევებით. როდესაც ორი ელექტროდი შედის კონტაქტში ერთმანეთთან, ხდება მოკლე ჩართვა, რომელიც ქმნის რკალს. ამ მეთოდს კონტაქტური რკალი ეწოდება. რკალის ფორმირების შემდეგ, სანამ ელექტრომომარაგება ინარჩუნებს გარკვეულ პოტენციურ განსხვავებას ორ პოლუსს შორის, რკალის წვა შეიძლება შენარჩუნდეს.
რკალის მახასიათებლები:დაბალი ძაბვა, მაღალი დენი, მაღალი ტემპერატურა, მაღალი ენერგიის სიმკვრივე, კარგი მობილურობა და ა.შ. ზოგადად, 20-30 ვ ძაბვას შეუძლია შეინარჩუნოს რკალის სტაბილური წვა, ხოლო რკალში დენი შეიძლება მერყეობდეს ათეულიდან ათასობით ამპერამდე. სხვადასხვა სამუშაო ნაწილების შედუღების მოთხოვნები. რკალის ტემპერატურამ შეიძლება მიაღწიოს 5000K-ს და შეუძლია სხვადასხვა ლითონების დნობა.
რკალის შემადგენლობა:კათოდური ზონა, ანოდის ზონა და რკალის სვეტის ზონა.
რკალის შედუღების დენის წყარო:რკალის შესადუღებლად გამოყენებულ დენის წყაროს ეწოდება რკალის შედუღების დენის წყარო, რომელიც ჩვეულებრივ შეიძლება დაიყოს ოთხ კატეგორიად: ცვლადი რკალის შედუღების დენის წყარო, მუდმივი რკალის შედუღების დენის წყარო, იმპულსური რკალი შედუღების დენის წყარო და ინვერტორული რკალის შედუღების დენის წყარო.
DC დადებითი კავშირი: როდესაც DC შედუღების მანქანა გამოიყენება სამუშაო ნაწილის ანოდთან და შესადუღებელი ღეროს კათოდთან დასაკავშირებლად, მას უწოდებენ DC დადებითი კავშირი. ამ დროს სამუშაო ნაწილი უფრო მეტად თბება და გამოდგება სქელი და დიდი სამუშაო ნაწილების შესადუღებლად;
DC საპირისპირო კავშირი:როდესაც სამუშაო ნაწილი დაკავშირებულია კათოდთან და შედუღების ღერო დაკავშირებულია ანოდთან, მას უწოდებენ DC საპირისპირო შეერთებას. ამ დროს სამუშაო ნაწილი ნაკლებად თბება და შესაფერისია თხელი და პატარა სამუშაო ნაწილების შესადუღებლად. AC შედუღების აპარატის შედუღებისას გამოყენებისას არ არსებობს დადებითი ან უარყოფითი კავშირის პრობლემა ორი პოლუსის ალტერნატიული პოლარობის გამო.
შედუღების მეტალურგიული პროცესი მოიცავს თხევადი ლითონის, წიდის და გაზს შორის ურთიერთქმედებას რკალის შედუღების პროცესში, რაც ლითონის ხელახალი დნობის პროცესია. თუმცა, შედუღების პირობების თავისებურებიდან გამომდინარე, შედუღების ქიმიური მეტალურგიის პროცესს აქვს განსხვავებული მახასიათებლები საერთო დნობის პროცესებისგან.
ჯერ ერთი, შედუღების მეტალურგიული ტემპერატურა მაღალია, ფაზის საზღვარი დიდია და რეაქციის სიჩქარე მაღალი. როდესაც ჰაერი შემოიჭრება რკალში, თხევადი ლითონი გაივლის ძლიერ ჟანგვის და აზოტის რეაქციებს, ასევე დიდი რაოდენობით ლითონის აორთქლებას. ჰაერში არსებული წყალი, ისევე როგორც წყალბადის ატომები, რომლებიც დაიშალა ზეთისგან, ჟანგისაგან და წყლისგან სამუშაო ნაწილსა და შედუღების მასალაში მაღალ რკალის ტემპერატურაზე, შეიძლება დაიშალოს თხევად ლითონში, რაც გამოიწვევს სახსრების პლასტიურობისა და სიმტკიცის შემცირებას (წყალბადი მტვრევა) და ბზარების წარმოქმნაც კი.
მეორეც, შედუღების აუზი არის პატარა და სწრაფად კლებულობს, რაც ართულებს სხვადასხვა მეტალურგიულ რეაქციას წონასწორობის მიღწევას. შედუღების ქიმიური შემადგენლობა არათანაბარია და აუზში გაზები, ოქსიდები და ა.შ. დროულად ვერ ცურავს, რამაც ადვილად შეიძლება წარმოქმნას დეფექტები, როგორიცაა ფორები, წიდა ჩანართები და ბზარებიც კი.
რკალის შედუღების პროცესის დროს ჩვეულებრივ მიიღება შემდეგი ზომები:
- შედუღების პროცესის დროს მექანიკური დაცვა უზრუნველყოფილია გამდნარ ლითონს ჰაერიდან მისი იზოლირებისთვის. არსებობს დაცვის სამი მეთოდი: გაზის დაცვა, წიდის დაცვა და გაზის წიდის კომბინირებული დაცვა.
(2) შედუღების აუზის მეტალურგიული დამუშავება ძირითადად ხორციელდება გარკვეული რაოდენობის დეოქსიდიზატორის (ძირითადად მანგანუმის რკინა და სილიციუმის რკინა) და გარკვეული რაოდენობის შენადნობი ელემენტების დამატებით შედუღების მასალებში (ელექტროდის საფარი, შედუღების მავთული, ნაკადი). შედუღების პროცესის დროს აუზიდან FeO-ს აღმოფხვრა და შენადნობის ელემენტების დანაკარგის კომპენსირება. რკალის შედუღების საერთო მეთოდები
წყალქვეშა შედუღება არის დნობის ელექტროდის შედუღების მეთოდი, რომელიც იყენებს მარცვლოვან ნაკადს, როგორც დამცავ საშუალებას და მალავს რკალს ნაკადის ფენის ქვეშ. წყალქვეშა რკალის შედუღების პროცესი შედგება სამი ეტაპისგან:
- თანაბრად მოათავსეთ საკმარისი მარცვლოვანი ნაკადი სახსარში შესადუღებლად სამუშაო ნაწილზე;
- შეაერთეთ შედუღების ელექტრომომარაგების ორი ეტაპი გამტარ საქშენთან და შესადუღებელ ნაწილთან შესაბამისად შედუღების რკალის წარმოქმნით;
- შედუღების მავთულის შეკვრა ავტომატურად და გადაადგილება რკალი შედუღების განსახორციელებლად.
წყალქვეშა რკალის შედუღების ძირითადი მახასიათებლები შემდეგია:
- უნიკალური რკალის შესრულება
- შედუღების მაღალი ხარისხი, კარგი წიდის იზოლაცია და ჰაერის დამცავი ეფექტი, რკალის ზონის ძირითადი კომპონენტია CO2, შედუღების ლითონში აზოტისა და ჟანგბადის შემცველობა მნიშვნელოვნად შემცირებულია, შედუღების პარამეტრები ავტომატურად რეგულირდება, რკალი მექანიზებულია, დნება. აუზი არსებობს დიდი ხნის განმავლობაში, მეტალურგიული რეაქცია საკმარისია, ქარის წინააღმდეგობა ძლიერია, ამიტომ შედუღების შემადგენლობა სტაბილურია და მექანიკური თვისებები კარგია;
- კარგი სამუშაო პირობები და წიდის იზოლაციის რკალის შუქი სასარგებლოა შედუღების ოპერაციებისთვის; მექანიზებული სიარული იწვევს მშობიარობის დაბალ ინტენსივობას.
- რკალის სვეტის ელექტრული ველის სიძლიერე უფრო მაღალია, ვიდრე გაზის ლითონის რკალის შედუღება და მას აქვს შემდეგი მახასიათებლები:
- აღჭურვილობის რეგულირების კარგი შესრულება. მაღალი ელექტრული ველის სიძლიერის გამო, ავტომატური რეგულირების სისტემის მგრძნობელობა უფრო მაღალია, რაც აუმჯობესებს შედუღების პროცესის სტაბილურობას;
- შედუღების დენის ქვედა ზღვარი შედარებით მაღალია.
- შედუღების მავთულის შემცირებული გამტარი სიგრძის გამო, დენის და დენის სიმკვრივე მნიშვნელოვნად იზრდება, რაც იწვევს წარმოების მაღალ ეფექტურობას. ეს მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს რკალის შეღწევის უნარს და შედუღების მავთულის დეპონირების სიჩქარეს; ნაკადის და წიდის თბოიზოლაციის ეფექტის გამო, საერთო თერმული ეფექტურობა მნიშვნელოვნად იზრდება, რის შედეგადაც მნიშვნელოვნად იზრდება შედუღების სიჩქარე.
განაცხადის სფერო:
წყალქვეშა რკალის შედუღების ღრმა შეღწევადობის, მაღალი პროდუქტიულობისა და მაღალი ხარისხის მექანიკური მუშაობის გამო, იგი შესაფერისია საშუალო და სქელი ფირფიტის სტრუქტურების გრძელი შედუღების შესადუღებლად. მას აქვს გამოყენების ფართო სპექტრი გემთმშენებლობაში, საქვაბე და წნევის ჭურჭელში, ხიდში, ჭარბწონიან მანქანაში, ატომური ელექტროსადგურის სტრუქტურებში, საზღვაო სტრუქტურებში, იარაღსა და სხვა საწარმოო სექტორებში და არის შედუღების ერთ-ერთი ყველაზე ხშირად გამოყენებული მეთოდი დღეს შედუღების წარმოებაში. გარდა იმისა, რომ გამოიყენება ლითონის კონსტრუქციებში კომპონენტების დასაკავშირებლად, წყალქვეშა რკალის შედუღება ასევე შეუძლია აცვიათ მდგრადი ან კოროზიისადმი მდგრადი შენადნობის ფენების შედუღებას ძირითადი ლითონის ზედაპირზე. შედუღების მეტალურგიის ტექნოლოგიისა და შედუღების მასალების წარმოების ტექნოლოგიის განვითარებით, მასალები, რომელთა შედუღება შესაძლებელია წყალქვეშა შედუღებით, გადაიქცა ნახშირბადოვანი სტრუქტურული ფოლადიდან დაბალ შენადნობიან სტრუქტურულ ფოლადიმდე, უჟანგავი ფოლადი, სითბოს მდგრადი ფოლადი და ზოგიერთი ფერადი ლითონი. როგორიცაა ნიკელის დაფუძნებული შენადნობები, ტიტანის შენადნობები, სპილენძის შენადნობები და ა.შ.
საკუთარი მახასიათებლების გამო, მის გამოყენებას ასევე აქვს გარკვეული შეზღუდვები, ძირითადად:
- შედუღების პოზიციის შეზღუდვები. ნაკადის შეკავების გამო, წყალქვეშა შედუღება ძირითადად გამოიყენება ჰორიზონტალური და დაღმავალი პოზიციის შედუღების შესადუღებლად სპეციალური ზომების გარეშე და არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჰორიზონტალური, ვერტიკალური და ზემოთ შედუღებისთვის.
- შედუღების მასალების შეზღუდვა იმაში მდგომარეობს, რომ მათ არ შეუძლიათ მაღალი ჟანგვითი ლითონებისა და შენადნობების შედუღება, როგორიცაა ალუმინი და ტიტანი, და ძირითადად გამოიყენება შავი ლითონების შესადუღებლად;
- შესაფერისია მხოლოდ გრძელი შედუღების შესადუღებლად და ჭრისთვის და არ შეუძლია შედუღების შედუღება შეზღუდული სივრცითი პოზიციებით;
- პირდაპირ ვერ აკვირდება რკალს;
(5) არ არის შესაფერისი თხელი ფირფიტისა და დაბალი დენის შედუღებისთვის.