Svařování pod tavidlem: Principy, vlastnosti a aplikace | Artizono

Vytvoření automatického svařování pod tavidlem je největším úspěchem moderní svařovací techniky. Původní myšlenka metody svařování pod tavidlem patří vynálezci metody obloukového svařování N. G. Slavyanovovi. Jako tavidlo použil drcené okenní sklo.
Se jménem akademika E. O. Patona je neodmyslitelně spjato vytvoření průmyslového způsobu automatického svařování tavidlem a jeho zavedení do výroby u nás. Jako výsledek mnohaleté usilovné práce týmu Electric Welding Institute pojmenovaného po E. O. Patonovi vytvořil technologii svařování pod tavidlem, vyvinul složení a způsoby výroby tavidel a vytvořil originální návrhy automatických strojů. Týmy mnoha továren, výzkumných ústavů a ​​laboratoří u nás se aktivně podílely a podílejí na vývoji metody automatického svařování pod tavidlem. Vývoj automatizovaného svařování pod tavidlem změnil chápání rozsahu a možností automatizace procesu obloukového svařování. V řadě průmyslových odvětví nyní automatické svařování téměř zcela nahradilo ruční svařování.
Při svařování pod tavidlem hoří svařovací oblouk mezi koncem elektrody a obrobkem pod vrstvou sypkého materiálu zvaného tavidlo. Na obr. 93 je schematicky znázorněn proces svařování pod tavidlem. Holý elektrodový drát 1 z cívky 2 je přiváděn do zóny oblouku strojem 3. Před strojem je tavidlo 5 přiváděno z bunkru 4 trubkou 8 na výrobek, jehož zbytek, nespotřebovaný při svařování, je pneumaticky nasáván zpět do bunkru trubkou 6. Roztavená a ztuhlá část tvoří na struskové krustě silnou krustu.

ADS diagram
Obr. b znázorňuje podélný řez zónou svařování pod tavidlem, kde 1 je elektroda, 2 je bublina plynu, 3 je volné tavidlo, 4 je lázeň tekutého kovu.

ADS Obloukové svařování tavidlem

Tavidlo se nalévá ve vrstvě o tloušťce 50-60 mm;
oblouk je zapuštěn do hmoty tavidla a hoří v kapalném médiu roztaveného tavidla v plynové bublině tvořené plyny a párami plynule vytvářenými obloukem. Při průměrné objemové hustotě tavidla asi 1,5 g/cm9 je statický tlak vrstvy tavidla na tekutý kov 7 až 9 g/cm2. Tento nepatrný tlak, jak ukazuje zkušenost, stačí k eliminaci nežádoucích mechanických účinků oblouku na lázeň tekutého kovu, rozstřikování tekutého kovu a narušení tvorby svaru i při velmi vysokých proudech.

Zatímco u otevřeného oblouku mechanický účinek vlaku na lázeň tekutého kovu prakticky znemožňuje svařování při proudové síle vyšší než 500-600 A v důsledku rozstřikování kovu a narušení správného vytvoření švu, ponoření oblouku do tavidla umožnilo zvýšit aplikované proudy v průměru na 1000-2000 A a maximálně na 3000-4000 p. Tak bylo možné zvýšit svařovací proud 6-8krát při svařování pod tavidlem ve srovnání s otevřeným obloukem při zachování vysoké kvality svařování a vynikající tvorby švu. V tomto případě se produktivita svařování zvyšuje výrazně rychleji než nárůst proudu a mění se samotná podstata tvorby svaru.

Nízkovýkonový otevřený oblouk pouze mírně nataví okraje svaru, který je tvořen převážně roztaveným elektrodovým kovem vyplňujícím okrajovou drážku. Výkonný uzavřený oblouk pod tavidlem hluboce roztaví základní kov, což umožňuje snížit přípravu hrany pro svařování a často zcela eliminuje přípravu. Podíl elektrodového kovu na tvorbě svaru je snížen; Usazený kov je v průměru tvořen ze 2/3 roztavením základního kovu a pouze z 3/10 vlivem kovu elektrody. Produktivita svařování, určená počtem metrů svaru za hodinu hoření oblouku, je při svařování pod tavidlem výrazně vyšší (až XNUMXx) než při svařování otevřeným obloukem při stejných svařovacích proudech. Produktivita svařování pod tavidlem se tedy zvyšuje jak díky zvýšení svařovacího proudu, tak díky jeho lepšímu využití.

Schopnost prudce zvýšit svařovací proud je hlavní neocenitelnou výhodou svařování pod tavidlem. Uzavření oblouku do plynové bubliny stěnami z tekutého tavidla prakticky snižuje ztráty kovu vyhořením a rozstřikem na nulu, jejichž celkové množství nepřesahuje 2 % hmotnosti roztaveného kovu elektrody. Svařované švy jsou jednotné a velmi kvalitní. Absence ztrát způsobených vyhořením a rozstřikem a snížení podílu elektrodového kovu při vytváření svaru umožňují významné úspory ve spotřebě elektrodového drátu. Lepší využití proudu výrazně snižuje spotřebu energie. Protože oblouk hoří neviditelně pod silnou vrstvou tavidla, není vyžadována žádná ochrana očí pracovníků.

Mezi nevýhody svařování pod tavidlem patří neviditelnost místa svařování pokrytého silnou vrstvou tavidla a poměrně značná spotřeba a cena tavidla. Neviditelnost místa svařování zvyšuje požadavky na přesnost přípravy a montáže výrobku pro svařování a znesnadňuje svařování švů složitých konfigurací. Spotřeba tavidla podle hmotnosti se v průměru rovná hmotnosti spotřebovaného drátu a jeho cena má významný dopad na celkové náklady na svařování.

Použití obloukových strojů pro svařování pod tavidlem nezpůsobuje žádné zvláštní komplikace; Ponořený oblouk je obvykle stabilnější než otevřený oblouk. Přechod na svařování pod tavidlem si vyžádal pouze zvýšení svařovacích proudů a tomu odpovídající zvětšení velikosti a posílení konstrukce strojů. Ve většině případů se svařování elektrodovým drátem provádí pomocí vysokohustotních proudů, proto jsou široce používány automaty s konstantní rychlostí posuvu elektrodového drátu.

Vítejte ve světě svařování pod tavidlem (SAW). V tomto článku se dozvíte, jak svařování pod tavidlem funguje, jaké jsou jeho výhody a omezení a jaké jsou jeho různé aplikace v různých průmyslových odvětvích. Dozvíte se, proč je tato metoda nejoblíbenější ve výrobě lodí, tlakových nádob a těžké techniky. Ponořte se do článku, abyste se dozvěděli o složitosti a výhodách této pokročilé svařovací technologie.

Poslední aktualizace:
28 červen, 2024
Podělte se o svůj názor:

obsah

1. Princip svařování pod tavidlem.

Princip svařování pod tavidlem je znázorněn na obrázku 5-32. Poté, co tavidlo 9 vyteče z vodivé trysky 10, je rovnoměrně položeno na sestavený základní materiál 1 a svařovací drát 11 je přiváděn do zóny svařovacího oblouku přes kladku 12 drátu a řídicí jednotku 6. Oba konce zdroje svařovacího proudu jsou připojeny k řídicí jednotce a k obrobku (základnímu materiálu), resp. Mechanismus podávání drátu, vodivá tryska a řídicí jednotka jsou namontovány na vozíku pro pohyb svařovacího oblouku. Svařovací proces je řízen automaticky pomocí tlačítek na řídicí jednotce.

2. Charakteristika svařování pod tavidlem

(1) Výhody svařování pod tavidlem

1) Vysoká efektivita výroby.

Díky krátké délce vysunutí vodivé trysky svařovacího drátu lze použít vyšší proud a tavidlo a struska mají izolační účinek, což zlepšuje tepelnou účinnost. Proto je koeficient tavení svařovacího drátu velký, hloubka průniku svaru je velká a rychlost svařování je vysoká.

2) Dobrá kvalita svařování.

Tavidlo a struska na jedné straně izolují vzduch od kontaktu s roztavenou vrstvou a svarem, což poskytuje dobrou ochranu zejména za větrného počasí; Na druhou stranu lze parametry svařování automaticky upravit tak, aby zůstaly stabilní.

Proto má dobré komplexní mechanické vlastnosti, delší dobu krystalizace taveniny, dostatečný počet metalurgických reakcí, méně defektů, svary jsou hladké a krásné.

3) Úspora svařovacích materiálů a elektřiny.

Svařování pod tavidlem díky větší hloubce průniku ve srovnání se svařováním v ochranné atmosféře nevyžaduje při svařování obrobků stejné tloušťky drážku nebo pouze malou drážku, což snižuje množství svařovacího drátu vyplňujícího šev a šetří čas na zpracování a elektřinu.

Kromě toho, protože je teplo oblouku koncentrováno, snižuje odvod tepla do vzduchu, stejně jako tepelné a kovové ztráty způsobené rozstřikem a odpařováním kovu.

4) Vhodné pro svařování silnějších dílů.

Svařovací drát má krátkou délku prodloužení a tenčí svařovací drát umožňuje vyšší svařovací proud (hustota proudu při svařování pod tavidlem může dosáhnout 100~150 A/mm).

5) Dobré pracovní podmínky.

Svařování pod tavidlem se snadno automatizuje a mechanizuje, vyznačuje se nízkou pracností, snadnou obsluhou, absencí záření oblouku a menšími emisemi kouře.

(2) Nevýhody svařování pod tavidlem

Svařování pod tavidlem vyžaduje vysoké standardy zpracování a montáže svaru a lze jej provádět pouze ve vodorovné nebo mírně nakloněné poloze. Je vhodný pouze pro svařování dlouhých švů. Existují určitá omezení pro svařování hliníkových švů, obvodových švů malého průměru a ve stísněných prostorách. Není vhodný pro svařování tenkých plechů. Stabilita oblouku je velmi nízká při proudech pod 100 A.

3. Oblast použití svařování pod tavidlem

Rozsah použití svařování pod tavidlem je uveden v tabulce 5-12. Svařování pod tavidlem lze také použít pro svařování slitin na bázi niklu a mědi, stejně jako pro navařování slitin odolných proti opotřebení, korozi a kompozitních ocelových materiálů. Nejčastěji se používá při stavbě lodí, výrobě kotlů, výrobě tlakových nádob, výrobě mostů, výrobě jeřábů a výrobě metalurgických zařízení.

Tabulka 5-12 Aplikace svařování pod tavidlem

Související příspěvky:

• Nejlepší zařízení pro efektivní lisování plechů
• Jak parametry svařování ovlivňují tvar a kvalitu švu
• Montážní přípravky: Principy a typy přípravků
• Odborné tipy: Výběr parametrů svařování TIG
• Základní pravidla bezpečnosti a ochrany práce při provádění svářečských prací
• Analýza obecných parametrů procesu laserového svařování