Automatické zváranie pod vrstvou toku: výhody a nevýhody

Automatické zváranie pod oblúkom

Podstata procesuale spočíva v nasledujúcich. Medzi zváraným výrobkom a koncom zváracieho drôtu spálí elektrický oblúk. Zvárací drôt sa topí. Keď proces tavenia pokračuje, nové časti zvarovacieho drôtu sa privádzajú do miesta zvárania. Drôt vstupuje do zvarovej zóny buď pomocou špeciálneho mechanizmu a v tomto prípade ide o automatické zváranie. Alebo ručne a v tomto prípade bude zváranie poloautomatické.

Samotný elektrický oblúk je uzavretý vrstvou toku a spaľuje sa v plynovom oblaku, ktorý vzniká v dôsledku tavenia tohto toku. V dôsledku toho neexistuje žiadny škodlivý faktor pre oči, ako pri konvenčnom zváraní.

Zvárateľný kov a tok pod vplyvom oblúka tavený. V tomto prípade roztavený tok vytvára ochrannú kvapalnú fóliu, ktorá zabraňuje kontaktu kovu s kyslíkom okolitého vzduchu. Vo vnútri roztaveného toku sa roztaví nielen zvarový kov, ale aj zvárací drôt.

Všetky tieto roztavené kovy sú zmiešané v tzv. zvarovom bazéne (malý priestor vytvorený namiesto zváraných častí, priamo pod elektródou). Ako sa elektrický oblúk ďalej pohybuje, kov v zvarovom bazéne sa postupne ochladzuje a stáva sa pevným. Tak sa vytvorí zvárací šev.

Roztavený tok sa nazýva troska. Táto troska, ktorá tuhne, tvorí na povrchu zvaru trosnú kôru, ktorá sa dá ľahko odstrániť kovovou kefou.

Výhody zvárania so zatvoreným oblúkom

Existuje niekoľko výhod:

• Množstvo prúdu. S otvoreným oblúkom nesmie veľkosť prúdu presiahnuť 600 ampérov. Ak sa táto hodnota prekročí, kov začne veľmi silne striekať a nedá sa získať kvalitatívny zvar. V prípade uzavretého oblúka sa prúd môže zvýšiť na 4000 ampérov. To na druhej strane vedie k výraznému zlepšeniu kvality zvaru a k výraznému zvýšeniu rýchlosti celého procesu.
• Oblúková sila. Uzavretý oblúk má vyššiu silu. V dôsledku toho sa zváraný kov počas procesu zvárania roztaví do veľkej hĺbky. To zase umožňuje, aby ste nerobili rezanie okrajov na zváranie (jedna z fáz predbežnej prípravy). Otvorený oblúk je relatívne tenký a bez predbežného rezania okrajov sa nedá dosiahnuť dobrý zvárací šev.
• produktivita. Týmto termínom rozumieme oblasť ševov za hodinu práce oblúka. Použitie toku zvyšuje produktivitu procesu zvárania o 10-násobok v porovnaní s tradičným zváraním.
• Plynová bublina. Vytvorenie bubliny ochranného plynu z roztaveného toku vedie k celému radu pozitívnych výsledkov. Výrazne znížená strata roztaveného kovu v dôsledku postriekania a výparov. To zase vedie k úspornejšiemu výdaju elektródového drôtu. Zároveň sa zníži celková spotreba elektrickej energie.

Typy tokov

Tavivá vykonávajú v procese zvárania niekoľko veľmi dôležitých funkcií:

• Izolácia zváracieho kúpeľa z atmosférického kyslíka.
• Stabilizácia oblúkového výboja.
• Chemická reakcia s roztavenými kovmi.
• Doping (zlepšenie vlastností) zváraného spoja.
• Vytvorenie zváracieho švu.

Na zváranie nízkolegovaných, legovaných a vysokolegovaných ocelí, ako aj v prípade neželezných kovov a zliatin sa používajú rôzne druhy tokov. V závislosti od zloženia sa rozlišujú toky s vysokým obsahom oxidu kremičitého, mangán, tavivá s nízkym obsahom oxidu kremičitého a nehalogén. Takzvané toky bez kyslíka predstavujú špeciálnu skupinu.

Podľa stupňa zliatiny kovu sa rozlišujú neutrálne toky - prakticky nelegujú zvarový kov. Nízka zliatina alebo roztavená. Zliatiny alebo keramika. Mimochodom, tavivá sú rozdelené na tavené, keramické a mechanické zmesi.

V závislosti od chemickej štruktúry rozlišujeme:

• Soľ. Obsahujú vo svojom zložení najmä fluoridy a chloridy kovov. Používajú sa na zváranie neželezných kovov.
• Oxid. V kompozícii prevažujú oxidy kovov s malým obsahom fluoridov. Používa sa na zváranie nízkolegovaných ocelí.
• Zmiešané. Predstavujú zmes oxidu a soli. Používajú sa na zváranie vysokolegovaných ocelí.

Elektrický drôt

Veľmi ovplyvňuje kvalitu zvarového švu. Stanovuje mechanické parametre. Elektródový drôt je vyrobený z troch typov ocele: legované, nízkouhlíkové, vysoko legované. Priemery drôtu sa menia v závislosti od zamýšľaného použitia, od 0,2 do 15 mm. Zvyčajne sa tento kábel dodáva v štandardných 80 metrových cievkach alebo v kazetách.

Je potrebné poznamenať, že v priebehu dlhého skladovania v sklade môže byť drôt pokrytý vrstvou hrdze. Pred použitím je preto potrebné ošetriť miesta pokryté hrdzou, kerozínom alebo špeciálnou kvapalinou na odstránenie oxidov kovov.

Automatické režimy zvárania

Pri výbere režimu sa zohľadňuje niekoľko faktorov naraz. Tieto faktory zahŕňajú hrúbku zváracích okrajov, rozmery budúceho zvaru a jeho geometrický tvar, hĺbku tavenia kovu v zváracej zóne.

V závislosti od hrúbky, ktorá sa má zvárať, sa zvolí vhodný priemer drôtu elektródy. Priemer elektródy určuje veľkosť prúdu. Výsledkom je rýchlosť privádzania elektród do zváracieho priestoru a teda rýchlosť samotného zvárania.

Drôt na kontinuálne zváranie sa používa na zváranie pod tavivom. Priemer od 1 do 7 mm. Prúd môže byť v rozmedzí 150 až 2500 ampérov. Oblúkové napätie je 20-55 W.

• Súčasná sila a napätie elektrického oblúka. Zvýšenie intenzity prúdu automaticky vedie k zvýšeniu tepelného výkonu a zvýšeniu tlaku zváracieho oblúka. To vedie k zvýšeniu hĺbky prieniku, ale zároveň prakticky neovplyvňuje šírku zvaru.
• Zvýšenie oblúkového napätia naopak vedie k zvýšeniu stupňa pohyblivosti oblúka a zvýšeniu podielu tepelnej energie spotrebovanej na roztavenie zváracieho toku. To zvyšuje šírku zvaru a jeho hĺbka sa nemení.
• Priemer drôtu elektródy a rýchlosť zvárania. Ak sa hodnota prúdu nezmení a priemer drôtu sa súčasne zvýši, povedie to k zvýšeniu pohyblivosti zváracieho oblúka. V dôsledku toho sa zväčší šírka zvaru a hĺbka tavenia kovu sa zníži. S rastúcou rýchlosťou zvárania sa znižuje hĺbka tavenia kovu a šírka zvaru. To je spôsobené tým, že pri vyššej rýchlosti sa kov roztaví v menších objemoch ako pri nízkej rýchlosti zvárania
• Zvárací prúd a jeho polarita. Typ zváracieho prúdu a jeho polarita významne ovplyvniť veľkosť a tvar zvaru, na základe skutočnosti, že množstvo tepla, vyskytujúce sa na anóde a katóda oblúku značne líšia. S priamym prúdom priamej polarity sa hĺbka topenia znižuje o 45-55%. Preto, ak je to nutné pre získanie malú šírku švu, ale s hĺbkou prieniku kovu, potom je nutné použiť konštantný prúd zvárania prepólovaniu.
• Vykonajte elektródový drôt. S nárastom odstránenia elektródy sa zvyšuje rýchlosť jeho zahrievania a rýchlosť tavenia. Výsledkom je, že vzhľadom na kovový elektródu sa objem zvarového bazénu zvyšuje, čo zase zabraňuje taveniu zvarového kovu. Dôsledkom tohto procesu je zníženie hĺbky penetrácie kovu.
• Uhol sklonu elektródy. Umiestnenie elektródy pod uhlom vedie k tomu, že roztavený kov začína prenikat do zvarovej zóny. V dôsledku toho sa hĺbka tavenia znižuje a šírka ševu sa naopak zvyšuje. Umiestnenie elektródy v uhle smerom dozadu spôsobuje, že roztavený kov je vytiahnutý zo zváracej zóny v dôsledku pôsobenia elektrického oblúka. To vedie k tomu, že hĺbka tavenia sa zvyšuje a šírka švu sa znižuje.

Nevýhody metódy

Jednou z hlavných nevýhod tejto metódy je vysoká tekutosť roztaveného toku a kovu vo zvarovom bazéne. Výsledkom je, že táto metóda môže zvárať iba povrchy, ktoré sú buď v striktne horizontálnej polohe, alebo sa odchyľujú od horizontu o 10-15 stupňov.