Automatické svařování pod vrstvou toku: výhody a nevýhody

Automatické svařování pod obloukem

Podstata procesuale spočívá v následujících. Mezi svařovaným výrobkem a koncem svařovacího drátu spálí elektrický oblouk. Svařovací drát se roztaví. Jak pokračuje proces tavení, nové části svařovacího drátu se přivádějí do místa svařování. Drát vstupuje do svařovací zóny buď pomocí speciálního mechanismu a v tomto případě se jedná o automatické svařování. Nebo ručně, a v tomto případě bude svařování poloautomatické.

Elektrický oblouk je uzavřen vrstvou tavidla a hoří uvnitř plynového mraku, který vzniká v důsledku tavení tohoto toku. V důsledku toho neexistuje žádný škodlivý faktor pro oči, jako při konvenčním svařování.

Svařitelný kov a tavidlo pod vlivem oblouku tání. V tomto případě roztavený tok vytváří ochrannou kapalnou fólii, která zabraňuje kontaktu kovu s kyslíkem okolního vzduchu. Uvnitř roztaveného toku se roztaví nejen svařovací kov, ale také svařovací drát.

Všechny tyto roztavené kovy jsou smíšené v tzv. svařovacím bazénu (malý prostor vytvořený namísto svařovaných částí přímo pod elektrodou). Jak se elektrický oblouk dále pohybuje, kov v svařovacím bazénu postupně ochlazuje a stává se pevným. Tak se vytvoří svařovací švy.

Roztavený tok se nazývá struska. Tato struska, jak se ztuhne, tvoří na povrchu svaru struskovou kůru, kterou lze snadno odstranit kovovým kartáčem.

Výhody svařování uzavřeným obloukem

Existuje několik výhod:

• Množství proudu. Při otevřeném oblouku nesmí velikost proudu přesáhnout 600 ampér. Pokud je tato hodnota překročena, začne kov velmi silně stříkat a nelze získat kvalitní svar. V případě uzavřeného oblouku může být proud zvýšen na 4000 ampérů. To zase vede k prudkému zlepšení kvality svaru a k významnému zvýšení rychlosti celého procesu.
• Oblouková síla. Uzavřený oblouk má vyšší výkon. V důsledku toho se svařovaný kov při svařování roztaví do velké hloubky. To zase umožňuje, abyste neřízli hrany pro svařování (jedna z fází předběžné přípravy). Otevřený oblouk je relativně tenký a bez předběžného řezání okrajů nelze dosáhnout dobrého svařovacího švu.
• Produktivita. Tímto termínem rozumíme oblast švů za hodinu práce oblouku. Použití tavidla zvyšuje produktivitu procesu svařování o faktor 10 v porovnání s tradičním svařováním.
• Plynová bublina. Vytvoření bubliny ochranného plynu z roztaveného toku vede k celé řadě pozitivních výsledků. Výrazně snížená ztráta roztaveného kovu v důsledku stříkání a výparů. To zase vede k ekonomičtějšímu výdeji elektrodového drátu. Zároveň je snížena celková spotřeba elektřiny.

Typy toků

Tavidla provádějí řadu velmi důležitých funkcí při svařování:

• Izolace svařovací lázně od atmosférického kyslíku.
• Stabilizace obloukového výboje.
• Chemická reakce s roztavenými kovy.
• Doping (zlepšení vlastností) svařovaného spoje.
• Vytvoření svařovacího švu.

Pro svařování nízkolegovaných, legovaných a vysoce legovaných ocelí, jakož i pro barevné kovy a slitiny se používají různé typy tavidel. V závislosti na složení se rozlišují toky s vysokým obsahem oxidu křemičitého, manganu, tavidla s nízkým obsahem oxidu křemičitého a nemmanaganu. Takzvané toky bez kyslíku tvoří zvláštní skupinu.

Podle stupně slitování kovu se liší neutrální tavidla - prakticky nelegují svarový kov. Nízká slitina nebo roztavená. Slitina nebo keramika. Mimochodem, tavidla jsou rozdělena do tavených, keramických a mechanických směsí.

V závislosti na chemické struktuře rozlišujeme:

• Sůl. Obsahují ve svém složení především fluoridy a chloridy kovů. Používají se pro svařování neželezných kovů.
• Oxid. Ve směsi převládají oxidy kovů s malým obsahem fluoridů. Používá se pro svařování nízkolegovaných ocelí.
• Smíšené. Jsou to směs oxidu a soli. Používají se pro svařování vysoce legovaných ocelí.

Elektrický drát

Velice ovlivňuje kvalitu svařovaného švu. Stanoví své mechanické parametry. Elektrický drát je vyroben ze tří typů oceli: legované, nízkouhlíkové, vysoce legované. Průměr průměru drátu se liší v závislosti na zamýšleném použití od 0,2 do 15 mm. Obvykle se tento kabel dodává ve standardizovaných 80 metrových cípech nebo v kazetách.

Je třeba poznamenat, že v průběhu dlouhého skladování ve skladu může být vodič pokryt vrstvou hrdze. Proto je nutné před použitím ošetřit místa pokrytá korozí, kerosenem nebo speciální kapalinou, aby se odstranily oxidy kovů.

Automatické režimy svařování

Při výběru režimu se současně zohlední několik faktorů. Mezi tyto faktory patří tloušťka svařovacích hran, rozměry budoucího svaru a jeho geometrický tvar, hloubka tavení kovu v oblasti svařování.

V závislosti na tloušťce, která má být svařena, je zvolen vhodný průměr elektrody. Průměr elektrody určuje velikost proudu. Výsledkem je rychlost elektrod dodávaná do svařovací oblasti a tím i rychlost samotného svařování.

Drát pro kontinuální svařování se používá pro svařování pod tavidlem. Průměr od 1 do 7 mm. Proud může být v rozmezí 150 až 2500 ampér. Obloukové napětí je 20-55 W.

• Současná síla a napětí elektrického oblouku. Zvýšení příkonu automaticky vede ke zvýšení tepelného výkonu a zvýšení tlaku svařovacího oblouku. Tím dochází ke zvýšení hloubky průniku, ale současně prakticky neovlivňuje šířku svaru.
• Zvýšení obloukového napětí vede dále ke zvýšení stupně pohyblivosti oblouku a ke zvýšení podílu tepelné energie spotřebované k tavení svařovacího toku. To zvyšuje šířku svaru a jeho hloubka se nemění.
• Průměr drátu elektrody a rychlost svařování. Pokud se hodnota proudu nezmění a současně se zvýší průměr drátu, povede to ke zvýšení mobility svařovacího oblouku. V důsledku toho se zvýší šířka svaru a hloubka tavení kovu se sníží. S rostoucí rychlostí svařování se sníží hloubka tavení kovu a šířka svarového švu. To je způsobeno skutečností, že při vyšších otáčkách se kov roztaví v menších objemech než při nízké rychlosti svařování
• Svařovací proud a jeho polarita. Typ svařovacího proudu a jeho polarita výrazně ovlivňuje velikost a tvar svaru, protože množství tepla generovaného na anodě a katodě svařovacího oblouku se značně liší. S přímým proudem s přímou polaritou se hloubka tavení sníží o 45-55%. Proto je-li nutné získat švu malé šířky, ale s hlubokým pronikáním kovu, je nutné použít konstantní svařovací proud reverzní polarity.
• Proveďte elektrodový drát. S nárůstem odstranění elektrody se zvyšuje rychlost ohřevu a rychlost tavení. Výsledkem toho je, že díky elektrodovému kovu vzrůstá objem svařovacího bazénu, což zase zabraňuje tavení svarového kovu. Důsledkem tohoto procesu je snížení hloubky pronikání kovu.
• Úhel sklonu elektrody. Umístění elektrody v úhlu vede k tomu, že roztavený kov začíná pronikat do svařovací zóny. V důsledku toho se hloubka tavení zmenšuje a šířka švu se naopak zvyšuje. Umístění elektrody v úhlu dozadu vede k vytažení roztaveného kovu ze svařovací zóny v důsledku působení elektrického oblouku. To vede k tomu, že hloubka tavení se zvětšuje a šířka švu se snižuje.

Nevýhody metody

Jednou z hlavních nevýhod tohoto způsobu je vysoká tekutost roztaveného tavidla a kovu ve svarovém bazénu. Výsledkem je, že tato metoda může pouze svařit povrchy, které jsou buď v přísně horizontální poloze, nebo se od horizontu odchylují o 10-15 stupňů.