Tozaltı Ark Kaynağına İlişkin Temel Bilgi ve Teknolojiye Giriş

Elektrik arkı:pozitif ve negatif elektrotlar arasında belirli bir voltajın olduğu ve iki elektrot arasındaki gaz ortamının iyonize durumda olması gereken güçlü ve kalıcı bir gaz deşarjı olgusu. Bir kaynak arkını ateşlerken, genellikle iki elektrotun (bir elektrot iş parçası ve diğer elektrot dolgu metali teli veya kaynak çubuğudur) güç kaynağına bağlanması, kısa süreliğine temas etmesi ve hızlı bir şekilde ayrılmasıyla yapılır. İki elektrot birbiriyle temas ettiğinde kısa devre meydana gelir ve bir ark oluşur. Bu yönteme kontak arkı denir. Ark oluşturulduktan sonra, güç kaynağı iki kutup arasında belirli bir potansiyel farkı koruduğu sürece arkın yanması devam ettirilebilir.

Ark özellikleri:düşük voltaj, yüksek akım, yüksek sıcaklık, yüksek enerji yoğunluğu, iyi mobilite vb. Genel olarak, 20-30V'luk bir voltaj, arkın kararlı yanmasını sağlayabilir ve arktaki akım, karşılamak için onlarca ila binlerce amper arasında değişebilir. Farklı iş parçalarının kaynak gereksinimleri. Arkın sıcaklığı 5000K'nin üzerine çıkabilir ve çeşitli metalleri eritebilir.

Ark bileşimi:katot bölgesi, anot bölgesi ve ark kolonu bölgesi.

Ark kaynağı güç kaynağı:Ark kaynağı için kullanılan güç kaynağı, genellikle dört kategoriye ayrılabilen ark kaynağı güç kaynağı olarak adlandırılır: AC ark kaynağı güç kaynağı, DC ark kaynağı güç kaynağı, darbe ark kaynağı güç kaynağı ve invertör ark kaynağı güç kaynağı.

DC pozitif bağlantı: İş parçasını anoda ve kaynak çubuğunu katoda bağlamak için DC kaynak makinesi kullanıldığında buna DC pozitif bağlantı denir. Bu sırada iş parçası daha fazla ısıtılır ve kalın ve büyük iş parçalarının kaynaklanması için uygundur;

DC ters bağlantı:İş parçası katoda, kaynak çubuğu ise anoda bağlandığında buna DC ters bağlantı denir. Bu sırada iş parçası daha az ısınır ve ince ve küçük iş parçalarının kaynaklanması için uygundur. Kaynak için bir AC kaynak makinesi kullanıldığında, iki kutbun değişken polaritesi nedeniyle pozitif veya negatif bağlantı sorunu yaşanmaz.

Metalurjik kaynak işlemi, metalin yeniden eritilmesi işlemi olan ark kaynağı işleminde sıvı metal, cüruf ve gaz arasındaki etkileşimi içerir. Ancak kaynak koşullarının özelliği nedeniyle kaynak kimyasal metalurjisi prosesi genel eritme proseslerinden farklı özelliklere sahiptir.

İlk önceKaynak metalurjik sıcaklığı yüksektir, faz sınırı büyüktür ve reaksiyon hızı yüksektir. Arkı hava işgal ettiğinde, sıvı metal güçlü oksidasyon ve nitrürleme reaksiyonlarının yanı sıra büyük miktarda metal buharlaşmasına maruz kalacaktır. Yüksek ark sıcaklıklarında iş parçasında ve kaynak malzemesinde bulunan yağ, pas ve sudan ayrışan hidrojen atomlarının yanı sıra havadaki su da sıvı metal içinde çözünerek bağlantı plastisitesinin ve tokluğunun (hidrojen) azalmasına neden olabilir. kırılganlık) ve hatta çatlak oluşumu.

ikinci olarakKaynak havuzu küçüktür ve çabuk soğur, bu da çeşitli metalurjik reaksiyonların dengeye ulaşmasını zorlaştırır. Kaynağın kimyasal bileşimi dengesizdir ve havuzdaki gazlar, oksitler vb. zamanla dışarı çıkamaz, bu da kolayca gözenekler, cüruf kalıntıları ve hatta çatlaklar gibi kusurlar oluşturabilir.

Ark kaynağı işlemi sırasında genellikle aşağıdaki önlemler alınır:

• Kaynak işlemi sırasında erimiş metalin havadan izole edilmesi için mekanik koruma sağlanır. Üç koruma yöntemi vardır: gaz koruması, cüruf koruması ve gaz cürufu kombine koruması.

(2) Kaynak havuzunun metalurjik arıtımı esas olarak kaynak malzemelerine (elektrot kaplama, kaynak teli, akı) belirli bir miktarda oksijen giderici (esas olarak manganez demir ve silikon demir) ve belirli bir miktarda alaşım elementi ilave edilerek gerçekleştirilir. Kaynak işlemi sırasında FeO'yu havuzdan uzaklaştırmak ve alaşım elementlerinin kaybını telafi etmek için. Yaygın ark kaynağı yöntemleri

Tozaltı ark kaynağı, granüler akıyı koruyucu bir ortam olarak kullanan ve arkı akı tabakasının altına gizleyen bir eritme elektrotlu kaynak yöntemidir. Tozaltı ark kaynağının kaynak işlemi üç adımdan oluşur:

1. iş parçası üzerinde kaynak yapılacak bağlantıda yeterli miktarda granüler akıyı eşit şekilde biriktirin;
2. Kaynak arkı oluşturmak için kaynak güç kaynağının iki aşamasını sırasıyla iletken memeye ve kaynak parçasına bağlayın;
3. Kaynak telini otomatik olarak besleyin ve kaynak yapmak için arkı hareket ettirin.

Tozaltı ark kaynağının temel özellikleri şunlardır:

1. Benzersiz ark performansı

• Yüksek kaynak kalitesi, iyi cüruf yalıtımı ve hava koruma etkisi, ark bölgesinin ana bileşeni CO2'dir, kaynak metalindeki nitrojen ve oksijen içeriği büyük ölçüde azalır, kaynak parametreleri otomatik olarak ayarlanır, ark yürüyüşü mekanize edilir, erimiş havuz uzun süredir var, metalurjik reaksiyon yeterli, rüzgar direnci güçlü, dolayısıyla kaynak bileşimi stabil ve mekanik özellikler iyi;
• İyi çalışma koşulları ve cüruf izolasyonlu ark ışığı kaynak işlemleri için faydalıdır; Mekanize yürüyüş daha düşük emek yoğunluğuna neden olur.

2. Ark kolonunun elektrik alan kuvveti, gaz metal ark kaynağından daha yüksektir ve aşağıdaki özelliklere sahiptir:

• iyi ekipman ayar performansı. Yüksek elektrik alan kuvveti nedeniyle otomatik ayar sisteminin hassasiyeti daha yüksektir, bu da kaynak işleminin stabilitesini artırır;
• Kaynak akımının alt sınırı nispeten yüksektir.

3. Kaynak telinin iletken uzunluğunun kısaltılması nedeniyle akım ve akım yoğunluğu önemli ölçüde artırılarak yüksek üretim verimliliği sağlanır. Bu, kaynak telinin ark nüfuz etme kabiliyetini ve birikme oranını büyük ölçüde artırır; Akı ve cürufun ısı yalıtım etkisi nedeniyle genel ısıl verim büyük ölçüde artar ve bu da kaynak hızında önemli bir artışa neden olur.

Uygulama kapsamı:

Tozaltı ark kaynağının derin nüfuzu, yüksek verimliliği ve yüksek derecede mekanik çalışması nedeniyle orta ve kalın levha yapıların uzun kaynaklarının kaynağı için uygundur. Gemi inşaatı, kazan ve basınçlı kaplar, köprü, ağır makinalar, nükleer santral yapıları, deniz yapıları, silah ve diğer imalat sektörlerinde geniş bir uygulama alanına sahip olup, günümüzde kaynak üretiminde en sık kullanılan kaynak yöntemlerinden biridir. Tozaltı ark kaynağı, metal yapılardaki bileşenlerin birleştirilmesinde kullanılmasının yanı sıra, ana metalin yüzeyindeki aşınmaya veya korozyona dayanıklı alaşım katmanlarını da kaynaklayabilir. Kaynak metalurjisi teknolojisi ve kaynak malzemesi üretim teknolojisinin gelişmesiyle birlikte tozaltı kaynakla kaynak yapılabilecek malzemeler, karbon yapı çeliğinden düşük alaşımlı yapı çeliğine, paslanmaz çeliğe, ısıya dayanıklı çeliğe ve bazı demir dışı metallere doğru gelişmiştir. nikel bazlı alaşımlar, titanyum alaşımları, bakır alaşımları vb.

Kendine has özellikleri nedeniyle, uygulamasının ayrıca aşağıdaki nedenlerden dolayı bazı sınırlamaları vardır:

• kaynak konumu sınırlamaları. Tozaltı ark kaynağı, akı tutulması nedeniyle esas olarak özel önlemler alınmadan yatay ve aşağı konumlu kaynakların kaynağında kullanılır ve yatay, dikey ve yukarı doğru kaynaklar için kullanılamaz.
• Kaynak malzemelerinin sınırlaması, yüksek derecede oksitleyici metalleri ve alüminyum ve titanyum gibi alaşımları kaynaklayamamaları ve esas olarak demirli metallerin kaynağında kullanılmasıdır;
• Yalnızca uzun kaynakların kaynaklanması ve kesilmesi için uygundur ve sınırlı uzaysal konumlara sahip kaynaklar kaynaklanamaz;
• Arkı doğrudan gözlemleyemiyorum;

(5) İnce levha ve düşük akım kaynağı için uygun değildir.