Úvod do základných znalostí a technológie zvárania pod tavivom

Elektrický oblúk:silný a pretrvávajúci jav výboja plynu, pri ktorom existuje určité napätie medzi kladnými a zápornými elektródami a plynné médium medzi týmito dvoma elektródami by malo byť v ionizovanom stave. Pri zapálení zváracieho oblúka sa to zvyčajne robí pripojením dvoch elektród (jedna elektróda je obrobok a druhá elektróda je prídavný kovový drôt alebo zváracia tyč) k zdroju napájania, krátko sa dotknú a rýchlo sa oddelia. Keď sa obe elektródy dostanú do vzájomného kontaktu, dôjde ku skratu, ktorý vytvorí oblúk. Táto metóda sa nazýva kontaktný oblúk. Po vytvorení oblúka, pokiaľ si napájací zdroj udrží určitý potenciálny rozdiel medzi dvoma pólmi, je možné zachovať spaľovanie oblúka.

Charakteristika oblúka:nízke napätie, vysoký prúd, vysoká teplota, vysoká hustota energie, dobrá pohyblivosť atď. Vo všeobecnosti môže napätie 20-30V udržiavať stabilné spaľovanie oblúka a prúd v oblúku sa môže pohybovať od desiatok do tisíc ampérov. požiadavky na zváranie rôznych obrobkov. Teplota oblúka môže dosiahnuť viac ako 5000 K a môže roztaviť rôzne kovy.

Zloženie oblúka:katódová zóna, anódová zóna a zóna oblúkového stĺpca.

Zdroj energie pre oblúkové zváranie:Zdroj energie používaný na zváranie oblúkom sa nazýva zdroj energie pre oblúkové zváranie, ktorý možno zvyčajne rozdeliť do štyroch kategórií: zdroj striedavého oblúkového zvárania, zdroj prúdu pre oblúkové zváranie jednosmerným prúdom, zdroj pulzného oblúkového zvárania a zdroj energie pre invertorové oblúkové zváranie.

DC kladné pripojenie: Keď sa jednosmerný zvárací stroj používa na pripojenie obrobku k anóde a zváracej tyče ku katóde, nazýva sa to jednosmerné kladné spojenie. V tomto čase sa obrobok viac zahrieva a je vhodný na zváranie hrubých a veľkých obrobkov;

DC spätné pripojenie:Keď je obrobok pripojený ku katóde a zvárací drôt je pripojený k anóde, nazýva sa to jednosmerné spätné pripojenie. V tomto čase je obrobok menej zahrievaný a vhodný na zváranie tenkých a malých obrobkov. Pri použití AC zváracieho stroja na zváranie nevzniká problém kladného alebo záporného spojenia v dôsledku striedavej polarity dvoch pólov.

Metalurgický proces zvárania zahŕňa interakciu medzi tekutým kovom, troskou a plynom v procese oblúkového zvárania, čo je proces pretavovania kovu. Avšak kvôli špecifickosti podmienok zvárania má proces zvárania chemickou metalurgiou odlišné charakteristiky od všeobecných procesov tavenia.

Po prvé, metalurgická teplota zvárania je vysoká, fázové rozhranie je veľké a rýchlosť reakcie je vysoká. Keď vzduch vnikne do oblúka, tekutý kov podstúpi silné oxidačné a nitridačné reakcie, ako aj veľké množstvo odparovania kovu. Voda vo vzduchu, ako aj atómy vodíka rozložené z oleja, hrdze a vody v obrobku a zváracom materiáli pri vysokých teplotách oblúka sa môžu rozpustiť v tekutom kovu, čo vedie k zníženiu plasticity a húževnatosti spoja (vodík krehnutie) a dokonca aj tvorbu trhlín.

Po druhé, zvárací bazén je malý a rýchlo sa ochladzuje, čo sťažuje dosiahnutie rovnováhy pri rôznych metalurgických reakciách. Chemické zloženie zvaru je nerovnomerné a plyny, oxidy atď. v bazéne nemôžu včas vyplávať, čo môže ľahko vytvárať defekty, ako sú póry, troskové inklúzie a dokonca praskliny.

Počas procesu oblúkového zvárania sa zvyčajne prijímajú tieto opatrenia:

• Počas procesu zvárania je roztavenému kovu poskytnutá mechanická ochrana, ktorá ho izoluje od vzduchu. Existujú tri spôsoby ochrany: plynová ochrana, trosková ochrana a plynová troska kombinovaná ochrana.

(2) Metalurgická úprava zvarového kúpeľa sa vykonáva najmä pridaním určitého množstva dezoxidantu (hlavne mangánového železa a kremíkového železa) a určitého množstva legujúcich prvkov do zváracích materiálov (povlak elektród, zvárací drôt, tavivo), v za účelom eliminácie FeO z bazéna počas procesu zvárania a kompenzácie straty legujúcich prvkov. Bežné metódy oblúkového zvárania

Zváranie pod tavivom je metóda zvárania tavnou elektródou, ktorá využíva zrnité tavivo ako ochranné médium a ukrýva oblúk pod vrstvou taviva. Zvárací proces zvárania pod tavivom pozostáva z troch krokov:

1. rovnomerne naniesť dostatočné množstvo zrnitého taviva na spoj, ktorý sa má zvárať na obrobok;
2. Pripojte dva stupne zváracieho zdroja k vodivej tryske a zváracej časti, aby ste vytvorili zvárací oblúk;
3. Automaticky podávajte zvárací drôt a pohybujte oblúkom, aby ste mohli zvárať.

Hlavné charakteristiky zvárania pod tavivom sú nasledovné:

1. Jedinečný oblúkový výkon

• Vysoká kvalita zvaru, dobrá izolácia trosky a účinok ochrany vzduchu, hlavnou zložkou oblúkovej zóny je CO2, obsah dusíka a kyslíka vo zvarovom kove je výrazne znížený, parametre zvárania sa automaticky nastavujú, chod oblúka je mechanizovaný, roztavený bazén existuje dlhú dobu, metalurgická reakcia je dostatočná, odolnosť proti vetru je silná, takže zloženie zvaru je stabilné a mechanické vlastnosti sú dobré;
• Dobré pracovné podmienky a svetlo izolačného oblúka trosky sú prospešné pre zváracie operácie; Mechanizovaná chôdza má za následok nižšiu intenzitu práce.

2. Sila elektrického poľa stĺpca oblúka je vyššia ako pri oblúkovom zváraní plynom a má nasledujúce vlastnosti:

• dobrý výkon nastavenia zariadenia. Vďaka vysokej intenzite elektrického poľa je citlivosť systému automatického nastavenia vyššia, čo zlepšuje stabilitu procesu zvárania;
• Spodná hranica zváracieho prúdu je pomerne vysoká.

3. Vďaka skrátenej vodivej dĺžke zváracieho drôtu sa výrazne zvýši prúd a prúdová hustota, čo má za následok vysokú efektivitu výroby. To výrazne zlepšuje schopnosť prieniku oblúka a rýchlosť nanášania zváracieho drôtu; V dôsledku tepelnoizolačného účinku taviva a trosky sa výrazne zvýši celková tepelná účinnosť, čo vedie k výraznému zvýšeniu rýchlosti zvárania.

Rozsah aplikácie:

Vďaka hlbokému prieniku, vysokej produktivite a vysokému stupňu mechanickej prevádzky zvárania pod tavivom je vhodný na zváranie dlhých zvarov stredných a hrubých plechov. Má široké uplatnenie pri stavbe lodí, kotlov a tlakových nádob, mostov, strojov s nadváhou, konštrukcií jadrových elektrární, námorných konštrukcií, zbraní a iných výrobných sektorov a je dnes jednou z najčastejšie používaných zváracích metód vo výrobe zvárania. Okrem použitia na spájanie komponentov v kovových konštrukciách môže zváranie pod tavivom zvárať na povrchu základného kovu aj zliatinové vrstvy odolné voči opotrebovaniu alebo korózii. S rozvojom technológie zváracej metalurgie a technológie výroby zváracích materiálov sa materiály, ktoré je možné zvárať zváraním pod tavivom, vyvinuli z uhlíkovej konštrukčnej ocele na nízkolegovanú konštrukčnú oceľ, nehrdzavejúcu oceľ, žiaruvzdornú oceľ a niektoré neželezné kovy. ako sú zliatiny na báze niklu, zliatiny titánu, zliatiny medi atď.

Vzhľadom na svoje vlastné vlastnosti má jeho aplikácia aj určité obmedzenia, najmä z dôvodu:

• obmedzenia polohy zvárania. Kvôli zachovaniu taviva sa zváranie pod tavivom používa hlavne na zváranie horizontálnych a dolných polohových zvarov bez špeciálnych opatrení a nedá sa použiť na horizontálne, vertikálne a nahor.
• Obmedzenie zváracích materiálov spočíva v tom, že nemôžu zvárať vysoko oxidujúce kovy a zliatiny, ako je hliník a titán, a používajú sa hlavne na zváranie železných kovov;
• Vhodné len na zváranie a rezanie dlhých zvarov a nemôžu zvárať zvary s obmedzenými priestorovými polohami;
• Nie je možné priamo pozorovať oblúk;

(5) Nevhodné na zváranie tenkých plechov a nízkoprúdové zváranie.