Ievads zemūdens loka metināšanas pamatzināšanām un tehnoloģijām

Elektriskais loks:spēcīga un pastāvīga gāzizlādes parādība, kurā starp pozitīvo un negatīvo elektrodu ir noteikts spriegums, un gāzes videi starp abiem elektrodiem jābūt jonizētā stāvoklī. Aizdedzinot metināšanas loku, to parasti veic, pievienojot barošanas avotam divus elektrodus (viens elektrods ir sagatave, bet otrs elektrods ir pildvielas metāla stieple vai metināšanas stienis), īslaicīgi saskaroties un ātri atdalot. Kad abi elektrodi saskaras viens ar otru, rodas īssavienojums, veidojot loku. Šo metodi sauc par kontaktloku. Pēc loka izveidošanās, kamēr barošanas avots saglabā noteiktu potenciālu starpību starp diviem poliem, loka degšanu var uzturēt.

Loka īpašības:zems spriegums, liela strāva, augsta temperatūra, augsts enerģijas blīvums, laba mobilitāte utt. Parasti 20-30 V spriegums var uzturēt stabilu loka sadegšanu, un strāva lokā var svārstīties no desmitiem līdz tūkstošiem ampēru. dažādu sagatavju metināšanas prasības. Loka temperatūra var sasniegt vairāk nekā 5000 K un var izkausēt dažādus metālus.

Loka sastāvs:katoda zona, anoda zona un loka kolonnas zona.

Loka metināšanas strāvas avots:Strāvas avotu, ko izmanto metināšanas lokam, sauc par loka metināšanas strāvas avotu, ko parasti var iedalīt četrās kategorijās: maiņstrāvas loka metināšanas strāvas avots, līdzstrāvas loka metināšanas strāvas avots, impulsa loka metināšanas strāvas avots un invertora loka metināšanas strāvas avots.

Līdzstrāvas pozitīvais savienojums: Ja tiek izmantota līdzstrāvas metināšanas iekārta, lai savienotu sagatavi ar anodu un metināšanas stieni ar katodu, to sauc par līdzstrāvas pozitīvo savienojumu. Šajā laikā sagatave tiek uzkarsēta vairāk un ir piemērota biezu un lielu sagatavju metināšanai;

Līdzstrāvas reversais savienojums:Ja apstrādājamā detaļa ir savienota ar katodu un metināšanas stienis ir savienots ar anodu, to sauc par DC reverso savienojumu. Šajā laikā apstrādājamā detaļa ir mazāk uzkarsēta un piemērota plānu un mazu sagatavju metināšanai. Izmantojot metināšanai maiņstrāvas metināšanas iekārtu, divu polu mainīgas polaritātes dēļ nav pozitīva vai negatīva savienojuma problēmas.

Metināšanas metalurģiskais process ietver mijiedarbību starp šķidru metālu, izdedžiem un gāzi loka metināšanas procesā, kas ir metāla pārkausēšanas process. Tomēr metināšanas apstākļu īpatnību dēļ metināšanas ķīmiskās metalurģijas procesam ir atšķirīgas īpašības no vispārējiem kausēšanas procesiem.

Pirmkārt, metināšanas metalurģiskā temperatūra ir augsta, fāzes robeža ir liela un reakcijas ātrums ir augsts. Kad gaiss iekļūst lokā, šķidrais metāls tiks pakļauts spēcīgai oksidācijas un nitridēšanas reakcijai, kā arī lielam metāla iztvaikošanas apjomam. Ūdens gaisā, kā arī ūdeņraža atomi, kas sadalās no eļļas, rūsas un ūdens apstrādājamā detaļā un metināšanas materiālā augstā loka temperatūrā, var izšķīst šķidrā metālā, izraisot šuvju plastiskuma un stingrības samazināšanos (ūdeņradis). trauslumu) un pat plaisu veidošanos.

Otrkārt, metināšanas baseins ir mazs un ātri atdziest, tāpēc dažādām metalurģiskām reakcijām ir grūti sasniegt līdzsvaru. Metinātās šuves ķīmiskais sastāvs ir nevienmērīgs, un baseinā esošās gāzes, oksīdi u.c. nevar laikus izpeldēt ārā, kas var viegli veidot defektus, piemēram, poras, izdedžu ieslēgumus un pat plaisas.

Loka metināšanas procesā parasti tiek veikti šādi pasākumi:

• Metināšanas procesā izkausētajam metālam tiek nodrošināta mehāniska aizsardzība, lai to izolētu no gaisa. Ir trīs aizsardzības metodes: aizsardzība pret gāzi, aizsardzība pret izdedžiem un kombinētā aizsardzība pret gāzes izdedžiem.

(2) Metināšanas baseina metalurģisko apstrādi galvenokārt veic, pievienojot metināšanas materiāliem noteiktu daudzumu deoksidētāja (galvenokārt mangāna dzelzs un silīcija dzelzs) un noteiktu daudzumu leģējošu elementu (elektroda pārklājums, metināšanas stieple, plūsma). lai metināšanas procesā izvadītu FeO no baseina un kompensētu sakausējuma elementu zudumus. Izplatītas loka metināšanas metodes

Iegremdētā loka metināšana ir kausēšanas elektrodu metināšanas metode, kas izmanto granulētu plūsmu kā aizsarglīdzekli un slēpj loku zem plūsmas slāņa. Iegremdētā loka metināšanas metināšanas process sastāv no trim posmiem:

1. vienmērīgi nogulsnē pietiekami daudz granulu plūsmas savienojuma vietā, kas jāmetina uz sagataves;
2. Pievienojiet divus metināšanas strāvas padeves posmus attiecīgi vadošajai sprauslai un metināšanas detaļai, lai radītu metināšanas loku;
3. Automātiski padodiet metināšanas stiepli un pārvietojiet loku, lai veiktu metināšanu.

Iegremdētās loka metināšanas galvenie raksturlielumi ir šādi:

1. Unikāla loka veiktspēja

• Augsta metināšanas kvalitāte, laba izdedžu izolācija un gaisa aizsardzības efekts, loka zonas galvenā sastāvdaļa ir CO2, slāpekļa un skābekļa saturs metinātajā metālā ir ievērojami samazināts, metināšanas parametri tiek automātiski pielāgoti, loka staigāšana ir mehanizēta, izkusis baseins pastāv ilgu laiku, metalurģiskā reakcija ir pietiekama, vēja pretestība ir spēcīga, tāpēc metinājuma sastāvs ir stabils un mehāniskās īpašības ir labas;
• Labi darba apstākļi un izdedžu izolācijas loka gaisma ir labvēlīga metināšanas darbībām; Mehanizētas pastaigas rezultātā darba intensitāte samazinās.

2. Loka kolonnas elektriskā lauka stiprums ir lielāks nekā gāzes metāla loka metināšanai, un tam ir šādas īpašības:

• laba aprīkojuma regulēšanas veiktspēja. Lielā elektriskā lauka intensitātes dēļ automātiskās regulēšanas sistēmas jutība ir augstāka, kas uzlabo metināšanas procesa stabilitāti;
• Metināšanas strāvas apakšējā robeža ir salīdzinoši augsta.

3. Saīsinātā metināšanas stieples vadītspējas garuma dēļ strāva un strāvas blīvums ir ievērojami palielināts, kā rezultātā tiek panākta augsta ražošanas efektivitāte. Tas ievērojami uzlabo loka iespiešanās spēju un metināšanas stieples nogulsnēšanās ātrumu; Pateicoties plūsmas un izdedžu siltumizolācijas efektam, kopējā siltuma efektivitāte ir ievērojami palielināta, kā rezultātā ievērojami palielinās metināšanas ātrums.

Piemērošanas joma:

Iegremdētā loka metināšanas dziļās iespiešanās, augstās produktivitātes un augstās mehāniskās darbības pakāpes dēļ tas ir piemērots vidēja un bieza plākšņu konstrukciju garu metināšanas šuvju metināšanai. Tam ir plašs pielietojuma klāsts kuģu būvē, katlu un spiedtvertņu, tiltu, liekā svara iekārtās, atomelektrostaciju konstrukcijās, jūras konstrukcijās, ieročos un citās ražošanas nozarēs, un tā ir viena no mūsdienās visbiežāk izmantotajām metināšanas metodēm metināšanas ražošanā. Papildus tam, ka ar iegremdēto loka metināšanu tiek izmantota komponentu savienošana metāla konstrukcijās, tā var arī metināt nodilumizturīgus vai korozijizturīgus sakausējumu slāņus uz parastā metāla virsmas. Attīstoties metināšanas metalurģijas tehnoloģijai un metināšanas materiālu ražošanas tehnoloģijai, materiāli, kurus var metināt ar zemūdens loka metināšanu, ir attīstījušies no oglekļa konstrukciju tērauda uz mazleģētu konstrukciju tēraudu, nerūsējošo tēraudu, karstumizturīgo tēraudu un dažiem krāsainajiem metāliem. piemēram, sakausējumi uz niķeļa bāzes, titāna sakausējumi, vara sakausējumi utt.

Pateicoties savām īpašībām, tā pielietojumam ir arī noteikti ierobežojumi, galvenokārt šādu iemeslu dēļ:

• metināšanas pozīcijas ierobežojumi. Plūsmas saglabāšanas dēļ iegremdētā loka metināšanu galvenokārt izmanto horizontālu un lejupvērstu metināšanas šuvju metināšanai bez īpašiem pasākumiem, un to nevar izmantot horizontālai, vertikālai un augšupvērstai metināšanai.
• Metināšanas materiālu ierobežojums ir tāds, ka ar tiem nevar metināt ļoti oksidējošus metālus un sakausējumus, piemēram, alumīniju un titānu, un tos galvenokārt izmanto melno metālu metināšanai;
• Piemērots tikai garu metinājumu metināšanai un griešanai, un nevar metināt metinātas šuves ar ierobežotām telpiskām pozīcijām;
• Nevar tieši novērot loku;

(5) Nav piemērots plānu plākšņu un vājstrāvas metināšanai.