Увод у основна знања и технологију заваривања под водом

електрични лук:јака и упорна појава гасног пражњења у којој постоји одређени напон између позитивне и негативне електроде, а гасни медијум између две електроде треба да буде у јонизованом стању. Приликом паљења лука за заваривање, то се обично ради повезивањем две електроде (једна електрода је радни комад, а друга електрода је метална жица за пуњење или шипка за заваривање) на напајање, накратко у контакту и брзом раздвајању. Када две електроде дођу у контакт једна са другом, долази до кратког споја, формирајући лук. Овај метод се зове контактни лук. Након формирања лука, све док напајање одржава одређену потенцијалну разлику између два пола, сагоревање лука се може одржати.

Карактеристике лука:низак напон, висока струја, висока температура, велика густина енергије, добра покретљивост, итд. Генерално, напон од 20-30В може да одржи стабилно сагоревање лука, а струја у луку може да се креће од десетина до хиљада ампера да би се задовољила захтеви за заваривање различитих радних комада. Температура лука може да достигне преко 5000К и може да растопи различите метале.

Састав лука:катодне зоне, анодне зоне и зоне стубова лука.

Извор напајања за електролучно заваривање:Извор напајања који се користи за електролучно заваривање назива се извор напајања за електролучно заваривање, који се обично може поделити у четири категорије: извор напајања за електролучно заваривање наизменичном струјом, извор напајања за електролучно заваривање једносмерном струјом, извор напајања за пулсно лучно заваривање и извор напајања за електролучно заваривање са инвертером.

ДЦ позитивна веза: Када се машина за заваривање једносмерном струјом користи за повезивање радног предмета са анодом и шипком за заваривање са катодом, то се назива ДЦ позитивна веза. У овом тренутку, радни предмет се више загрева и погодан је за заваривање дебелих и великих радних предмета;

ДЦ реверзна веза:Када је радни предмет повезан са катодом, а шипка за заваривање повезана са анодом, то се назива ДЦ реверзна веза. У овом тренутку, радни предмет је мање загрејан и погодан за заваривање танких и малих радних предмета. Када користите апарат за заваривање наизменичном струјом за заваривање, нема проблема са позитивним или негативним спојем због наизменичног поларитета два пола.

Металуршки процес заваривања укључује интеракцију између течног метала, шљаке и гаса у процесу електролучног заваривања, што је процес претопљења метала. Међутим, због специфичности услова заваривања, процес хемијске металургије заваривања има различите карактеристике од општих процеса топљења.

Прво, металуршка температура заваривања је висока, граница фаза је велика, а брзина реакције велика. Када ваздух уђе у лук, течни метал ће бити подвргнут јаким реакцијама оксидације и нитрирања, као и великој количини испаравања метала. Вода у ваздуху, као и атоми водоника који се разлажу из уља, рђе и воде у радном предмету и материјалу за заваривање на високим температурама лука, могу да се растворе у течни метал, што доводи до смањења пластичности и жилавости споја (водоник крхкост), па чак и стварање пукотина.

Друго, базен за заваривање је мали и брзо се хлади, што отежава постизање равнотеже разним металуршким реакцијама. Хемијски састав шава је неуједначен, а гасови, оксиди итд. у базену не могу да испливају на време, што може лако да формира дефекте као што су поре, инклузије шљаке, па чак и пукотине.

Током процеса електролучног заваривања, обично се предузимају следеће мере:

• Током процеса заваривања, истопљеном металу се обезбеђује механичка заштита како би се изоловао од ваздуха. Постоје три методе заштите: заштита од гаса, заштита од шљаке и комбинована заштита од гасне шљаке.

(2) Металуршка обрада базена за заваривање се углавном врши додавањем одређене количине деоксидатора (углавном гвожђа мангана и силицијум гвожђа) и одређене количине легирајућих елемената у материјале за заваривање (превлака електрода, жица за заваривање, флукс), у како би се елиминисао ФеО из базена током процеса заваривања и надокнадио губитак легирајућих елемената. Уобичајене методе лучног заваривања

Заваривање под водом је метода заваривања топљеним електродама која користи гранулирани флукс као заштитни медијум и скрива лук испод слоја флукса. Процес заваривања заваривања под водом састоји се од три корака:

1. равномерно нанесите довољно гранулисаног флукса на спој који се завари на радни предмет;
2. Повежите два степена напајања за заваривање на проводну млазницу и комад за заваривање да бисте створили лук за заваривање;
3. Аутоматски убаците жицу за заваривање и померите лук да бисте извршили заваривање.

Главне карактеристике заваривања под водом су следеће:

1. Јединствене перформансе лука

• Висок квалитет завара, добра изолација шљаке и ефекат заштите од ваздуха, главна компонента зоне лука је ЦО2, садржај азота и кисеоника у металу шава је значајно смањен, параметри заваривања се аутоматски прилагођавају, ходање лука је механизовано, растопљени базен постоји дуго, металуршка реакција је довољна, отпор ветра је јак, тако да је састав шава стабилан и механичка својства су добра;
• Добри услови рада и лучно светло за изолацију шљаке су корисни за операције заваривања; Механизовано ходање резултира мањим интензитетом рада.

2. Јачина електричног поља стуба лука је већа од оне код заваривања гасним металом и има следеће карактеристике:

• добре перформансе подешавања опреме. Због велике јачине електричног поља, осетљивост система аутоматског подешавања је већа, што побољшава стабилност процеса заваривања;
• Доња граница струје заваривања је релативно висока.

3. Због скраћене проводне дужине жице за заваривање, струја и густина струје се значајно повећавају, што резултира високом ефикасношћу производње. Ово у великој мери побољшава способност продирања лука и брзину таложења жице за заваривање; Због ефекта топлотне изолације флукса и шљаке, укупна топлотна ефикасност је значајно повећана, што резултира значајним повећањем брзине заваривања.

Обим примене:

Због дубоког продирања, високе продуктивности и високог степена механичког рада заваривања под водом, погодан је за заваривање дугих завара средњих и дебелих плочастих структура. Има широк спектар примена у бродоградњи, котловима и посудама под притиском, мостовима, машинама са прекомерном тежином, структурама нуклеарних електрана, поморским конструкцијама, оружју и другим производним секторима, и један је од најчешће коришћених метода заваривања у производњи заваривања данас. Осим што се користи за спајање компоненти у металним конструкцијама, заваривање под водом такође може заварити слојеве легуре отпорне на хабање или корозију на површини основног метала. Са развојем технологије металургије заваривања и технологије производње материјала за заваривање, материјали који се могу заварити заваривањем под водом су еволуирали од угљеничног конструкцијског челика до нисколегираног конструкцијског челика, нерђајућег челика, челика отпорног на топлоту и неких обојених метала. као што су легуре на бази никла, легуре титанијума, легуре бакра итд.

Због сопствених карактеристика, његова примена такође има одређена ограничења, углавном због:

• ограничења положаја заваривања. Због задржавања флукса, заваривање под водом се углавном користи за заваривање шавова у хоризонталном и надоле положају без посебних мера, а не може се користити за хоризонтално, вертикално и заваривање према горе.
• Ограничење материјала за заваривање је да не могу заварити високо оксидирајуће метале и легуре као што су алуминијум и титанијум, и углавном се користе за заваривање црних метала;
• Погодан само за заваривање и сечење дугих заварених спојева, и не може заварити заваре са ограниченим просторним позицијама;
• Не може директно посматрати лук;

(5) Није погодно за заваривање танких плоча и ниске струје.