Spawanie elektrożużlowe: odmiany i esencja

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Spawanie metali opiera się głównie na procesach chemiczno-termicznych. W zależności od użytego oprzyrządowania, aktywnych materiałów eksploatacyjnych i ogólnie warunków technicznych organizacji procesu, zmieniają się również właściwości powstałego produktu. Głównym zadaniem spawacza jest uformowanie mocnego szwu, który wytrzyma obciążenia, które również spadną na konstrukcję główną. Pod tym względem spawanie elektrożużlowe nie jest dziś najlepszym rozwiązaniem, ponieważ klasyczny efekt łuku elektrycznego pozwala na tworzenie korzystniejszych szwów do dalszej eksploatacji. Jednak zastosowanie kąpieli żużlowych w procesie topienia zapewnia wiele innych korzyści, dla których duże przedsiębiorstwa wykorzystują tę technologię.

Istota spawania elektrożużlowego

Technika spawania elektrożużlowego opiera się na zastosowaniu ciepła, które powstaje w procesie topienia materiału. Uzyskana energia cieplna jest tym samym czynnikiem zapewniającym przebieg spawania. Jako materiał do topienia stosuje się bazę żużlową. Czynnikiem sprawczym procesu topienia jest zatem prąd elektrycznyw organizacji procesu wykorzystywany jest specjalny generator. Specyfika procesu polega na tym, że spawanie elektrożużlowe może być wykonywane tylko w warunkach pionowego układania przedmiotów obrabianych. Pod wpływem wytworzonego ciepła ciekły metal, który powstaje podczas topienia drutów elektrodowych i spawanych elementów, wypełnia przestrzeń między częściami. Aby nie dopuścić do przelewania się płynnej kąpieli żużla i metalu, po różnych stronach kąpieli roboczej zainstalowano suwaki chłodzone wodą. Gdy szew jest zgrzewany, podnoszą się i nie pozwalają na wypłynięcie masy roboczej.

Proces technologiczny

Proces spawania rozpoczyna się od wzbudzenia łuku, który utworzy się między częściami a drutami elektrodowymi. Energia cieplna łuku topi strumień, po czym powstaje sam basen żużlowy, którego poziom wzrośnie. Ze względu na właściwość przewodności elektrycznej stopiony strumień zaczyna bocznikować łuk, zapobiegając jego spaleniu. W tym przypadku topienie i nagrzewanie topnika jest kontynuowane z powodu efektu cieplnego, którego źródłem będzie prąd dostarczany do ciekłego żużla. Oznacza to, że technologia spawania elektrożużlowego opiera się na przenoszeniu ciepła z żużla, który nie tylko uwalnia energię pod wpływem prądu, ale może również bezpośrednio przenosić ją na części robocze.

Elektroda i metal docelowy są ze sobą dokładnie połączone w kąpieli żużlowej. Następnie powstaje metalowa kąpiel. Może to zająć różne okresy czasu, w zależności odwłaściwości materiału. Najważniejsze jest to, że metaliczna płynna baza znajduje się poniżej jeziorka żużla, ale wymaga również włączenia suwaków formy, aby powstrzymać wyciek. W tym celu użyj miedzianych suwaków chłodzonych wodą.

Odmiany spawania

Podejścia do tej metody różnią się w zależności od typu użytej elektrody. Na przykład klasyczny schemat obejmuje użycie drutu elektrodowego, który w miarę topienia jest podawany do kąpieli żużlowej. Przy takim podejściu mistrz musi również wykonywać ruchy posuwisto-zwrotne na elektrodach, co zapewnia równomierne nagrzewanie spawanych części na całej grubości.

Inna metoda polega na użyciu elektrod o dużym przekroju lub płytek. W takim przypadku elektroda zajmie większość przestrzeni utworzonej przez szczelinę między obrabianymi przedmiotami. Powszechne jest również stosowanie płyt. Przy takim schemacie spawanie elektrożużlowe odbywa się z oczekiwaniem zgodności wymiarowej aktywnych elementów z detalami. W każdym razie ich kształt powinien być podobny do spawanych elementów. Płyty są trwale zamocowane w szczelinie i, w zależności od stanu kąpieli żużlowej, mogą być podawane do obszaru roboczego podczas wykonywania operacji.

Sprzęt spawalniczy

Podobnie jak w przypadku tradycyjnej weryfikacji łuku elektrycznego, w tym przypadku stosuje się specjalne urządzenie. Aby określić jego cechy, należy zauważyć, że elektrożużelTechnika ta, w przeciwieństwie do innych powszechnie stosowanych technologii spawania, może być zastosowana przy gęstości prądu 0,1 A/mm2, czyli setki razy mniej niż przy użyciu tej samej metody łukowej. Do wykonania tego zadania wykorzystywane są automaty spełniające kilka warunków. Przede wszystkim technika musi zapewnić szczelinę między różnymi krawędziami wanny. Drugi warunek wyraża się w tym, że sprzęt do spawania elektrożużlowego musi umożliwiać pionowe formowanie spawanego szwu. Ostatnim istotnym warunkiem jest to, że spawanie musi być wykonane w jednym podejściu. Opcjonalne wyposażenie obejmuje również rolki podające drut, ustnik przewodzący prąd, suwaki z listwami i rurki chłodzące wodę.

Materiały spawalnicze

Aktywną podstawą takiego spawania są wspomniane elektrody, które mogą mieć kilka stałych osi. Zasilanie kąpieli żużlowej odbywa się ze stałą prędkością. Oprócz żużla i elektrod można również użyć zużywalnego ustnika. W zależności od wymagań dla uzyskanego wyniku, operator może sterować materiałami eksploatacyjnymi w taki sposób, aby proces przebiegał z różnym nasileniem - dokonuje się również korekty za manipulacje tymi samymi elektrodami w celu zwiększenia nagrzewania uwzględnij rodzaj metalu. Ogólnie rzecz biorąc, z punktu widzenia złożoności dla mistrza, najtrudniejszym procesem jest spawanie elektrożużlowe z zasadą działania styku. Zwykle technikę kontaktowo-żużlową stosuje się w przypadkach, gdy konieczne jest spawaniepręty do płaskiej powierzchni.

Zalety technologii

Jedną z głównych zalet metody jest możliwość spawania bez konieczności wstępnego oddzielania krawędzi, ponieważ proces realizowany jest z przerwą między elementami roboczymi do 3 cm. Oszczędności na organizacji wydarzenia. Korzyści będą odczuwalne nawet po zakończeniu operacji. Faktem jest, że spawanie tego typu zapewnia symetryczne ułożenie szwu względem osi. Czynnik ten eliminuje powstawanie odkształceń kątowych, co ostatecznie upraszcza montaż części wraz z ich regulacją.

Obszary zastosowań

Możliwości zastosowania tej techniki określają właśnie jej wady. Ta metoda nie jest praktyczna w przypadku większości typowych zastosowań spawalniczych. Najczęściej technologia stosowana jest w środowisku budowlanym i przemysłowym. Na przykład produkcja masywnych ram, montaż wyposażenia turbiny, montaż bębnów grubościennych i kotłów to tylko niektóre z typowych operacji, w których stosuje się spawanie elektrożużlowe. Zastosowanie tej metody w produkcji pozwala na montaż konstrukcji wielkogabarytowych. Zasadniczą różnicą pomiędzy technologią elektrożużlową a innymi metodami redukcji elementów metalowych jest założenie możliwości zastąpienia części masywnych kutych lub odlewanych spawanymi odpowiednikami wykonanymi z małych odlewów lubodkuwki.

Wniosek

Z różnych powodów, nawet w docelowych obszarach tej technologii, jej zastosowanie nie zawsze jest dozwolone. Ograniczenia dotyczą głównie niedociągnięć technologicznych, które czynią stosowanie metody niepraktycznym. Na przykład spawanie elektrożużlowe będzie nieskuteczne, jeśli planuje się go stosować w miejscu, w którym występują również materiały wrażliwe na efekty termiczne. Oznacza to, że ze względów ekonomicznych i jakości powstałego połączenia technologia usprawiedliwia się, ale pojawia się inny niuans. Takie spawanie charakteryzuje się dużą strefą oddziaływania termicznego, odpowiednio, przy pracy ze stacjonarnym układem części, wszystkie sąsiadujące z nimi materiały będą również poddane silnym wpływom temperaturowym.