Какво е дъгово заваряване?

Електрод -дъговото заваряване е най -широко използваният метод за заваряване в промишленото производство. Заваръчният метал е един полюс, а електродът е другият полюс. Когато двата полюса са близо един до друг, се генерира дъга. Топлината, генерирана от дъговия разряд (известна като изгаряне с дъга), се използва за свързване на електрода с детайлите, които се стопяват един друг и образуват заварка след кондензация, така че да се получи процес на заваряване със здрава фуга.

 History of arc welding-Tianqian

Фигура 1. История на заваряването

Кратка история

След много заваръчни експерименти още през 19 век, англичанин на име Уилард за първи път получава патент за дъгова заварка през 1865 г. Той използва електрически ток, за да премине през две малки железни парчета, за да ги стопи успешно, а след около двадесет години руски на име Бернар получи патент за процес на дъгово заваряване. Той поддържаше дъга между въглеродния стълб и детайлите. Когато дъгата се задейства ръчно през съединението на детайлите, заварените детайли се слепват заедно. През 1890 -те години твърдият метал е разработен като електрод, който се консумира в разтопения басейн и става част от заваръчния метал. Кислородът и азотът във въздуха обаче образуват вредни оксиди и нитриди в заваръчния метал. , Това води до лошо качество на заваряване.

В началото на 20 -ти век беше осъзнато значението на защитата на дъгата, за да се избегне проникването на въздух, и използването на дъгова топлина за разлагане на покритието в електрода на защитния газов щит стана най -добрият метод. В средата на 20-те години на миналия век е разработен електрод с покритие, което значително подобрява качеството на заварения метал. В същото време това може да бъде и най -важната трансформация на дъгова заварка. Основното оборудване в процеса на заваряване включва електрическа заваръчна машина, заваръчни клещи и маска за лице.

 Welding principle-TianqiaoФигура 2. Принцип на заваряване

Принцип

Заваръчната дъга се захранва от заваръчния източник на енергия. Под действието на определено напрежение между електрода (и края на заваръчната тел или заваръчния прът) и заготовката възниква силен и дълготраен разряд. Същността на заваръчната дъга е провеждането на газ, тоест неутралният газ в пространството, където се намира дъгата, се разлага на положително заредени положителни йони и отрицателно заредени електрони под действието на определено напрежение, което се нарича йонизация. Тези две заредени частици са насочени към двата полюса. Насоченото движение кара местния газ да провежда електричество, за да образува дъга. Електрическата дъга преобразува електрическата енергия в топлина, която загрява и топи метала, за да образува заварена връзка.

След като дъгата се индуцира да се „запали“, самият процес на разреждане може да произведе заредените частици, необходими за поддържане на разряда, което е феномен на самоустойчив разряд. И процесът на дъговото разреждане има ниско напрежение, висок ток, висока температура и силна луминесценция. С този процес електрическата енергия се превръща в топлинна, механична и светлинна енергия. Заваряването използва основно своята топлинна и механична енергия, за да постигне целта за свързване на метали.

По време на заваряването дъгата изгаря между заваръчния прът и заваръчните заготовки, разтопявайки детайлите и сърцевината на електрода, за да образува разтопен басейн. В същото време покритието на електрода също се стопява и настъпва химическа реакция, при която се образуват шлаки и газове, които предпазват края на електрода, капчиците, разтопената вана и високотемпературния заваръчен метал.

 

Основна класификация

Общите методи за дъгова заварка включват главно дъгова заварка с метална дъга (SMAW), дъгова заварка под вода (SAW), газова волфрамова дъгова заварка (GTAW или TIG заваряване), плазмена дъгова заварка (PAW) и заваряване с метална дъга (GMAW, MIG или MAG заваряване) ) и др.

 E7018-Tianqiao

Фигура 3. Е7018 заваръчен електрод

Екранирана дъгова заварка на метал (SMAW)

Електрическото заваряване с метална дъга използва електрода и детайла като два електрода, а топлината и духащата сила на дъгата се използват за локално стопяване на детайла по време на заваряването. В същото време под действието на топлината на дъгата краят на електрода се стопява, за да образува капчица, а детайлът се разтопява частично, за да образува овална яма, пълна с течен метал. Разтопеният течен метал и капчицата от детайла образуват разтопен басейн. По време на процеса на заваряване покритието и неметалът са включванията, които се разтварят помежду си и образуват неметално вещество, покриващо повърхността на заварката чрез химични промени, наречени шлака. С движението на дъгата разтопеният басейн се охлажда и втвърдява, образувайки заварка. Имаме различни заваръчни електроди за SMAW, най -популярните модели саE6010, E6011, E6013, E7016, E7018, и за неръждаема стомана, излято желязо, твърда повърхност и т.н.

 Submerged-Arc-Welding-SAW-TianqiaoФигура 4. Заваряване с потопена дъга

Заварка под дъгова дъга (SAW)

Заваряването с потопена дъга е метод, при който дъгата изгаря под флюсовия слой за заваряване. Металният електрод, използван при заваряване с потопена дъга, е гола жица, която се подава автоматично без прекъсване. Като цяло, заваръчна количка или други механични и електрически устройства се използват за реализиране на автоматичното движение на дъгата по време на процеса на заваряване. Дъгата на потопена дъгова заварка изгаря под гранулирания поток. Топлината на дъгата се топи и изпарява частите, върху които директно въздейства дъгата на детайла, края на заваръчната тел и флюса, а парите на метала и флюса се изпаряват, образувайки затворена кухина около дъгата. Изгаряне в тази кухина. Кухината е заобиколена от шлаков филм, съставен от шлака, получена от топенето на потока. Този шлаков филм не само добре изолира въздуха от контакт с дъгата и разтопения басейн, но също така предотвратява излъчването на дъгата. Заваръчната тел, нагрята и разтопена от дъгата, пада под формата на капчици и се смесва с разтопения метал на детайла, за да образува разтопен басейн. По -малко плътната шлака плува върху разтопения басейн. В допълнение към механичната изолация и защита на разтопения метален басейн, разтопената шлака също претърпява металургична реакция с разтопения метален басейн по време на процеса на заваряване, като по този начин влияе на химичния състав на заварения метал. Дъгата се движи напред и разтопеният метален басейн постепенно се охлажда и кристализира, за да образува заварка. След като разтопената шлака, плаваща в горната част на разтопения басейн, се охлади, се образува шлакова кора, която да продължи да защитава заварката при висока температура и да предотврати окисляването й. Ние осигуряваме потока за SAW, SJ101SJ301SJ302

TIG-TianqiaoФигура 5. Газова волфрамова дъгова заварка-TIG

Gкато Тунgstbg Заварка с дъгова заварка/волфрамов инертен газ (GTAW или TIG)

TIG заваряването се отнася до метод за дъгово заваряване, който използва волфрам или волфрамова сплав (ториев волфрам, цериев волфрам и др.) Като електрод и аргон като защитен газ, наричан TIG заваряване или GTAW заваряване. По време на заваряването допълнителният метал може да се добавя или не се добавя според формата на жлеба на заваръчния шев и характеристиките на заварения метал. Запълващият метал обикновено се добавя от предната част на дъгата. Поради особеностите на алуминий-магнезий и неговите сплавни материали, заваряването с волфрамова променлива енергия е необходимо за заваряване, а заваряването с волфрамова дъга с DC се използва за други метални материали. За да се контролира подаването на топлина, все по -широко се използва импулсно аргоново волфрамово заваряване. Най -често се използват TIG заваръчни проводнициAWS ER70S-6, ER80S-GER4043ER5356HS221 и т.н.

Plasma Arc Welding-Tianqiao Фигура 5. Плазмено дъгово заваряване

Плазмено дъгово заваряване (PAW)

Плазмената дъга е специална форма на дъга. Дъгата също е волфрам или волфрамова сплав (ториев волфрам, цериев волфрам и др.) Като електрод на дъгата, използващ аргон като защитен газ, но волфрамовият електрод не се простира от дюзата, а се прибира вътре в дюзата, дюзата е с водно охлаждане, известен още като водно охлаждаща се дюза. Инертният газ е разделен на две части, едната част е газът, изхвърлен между волфрамовия електрод и водно охладената дюза, наречена йонна газ; другата част е газът, изхвърлен между водно охладената дюза и защитния газов капак, наречен защитен газ, използващ плазмена дъга като източник на топлина за заваряване, рязане, пръскане, напластяване и т.н.

 Worker welding theironФигура 5 Заваряване на метал с инертен газ

Заваряване на метал с инертен газ (MIG)

MIG заваряване означава, че заваръчната тел замества волфрамовия електрод. Самата заваръчна тел е един от полюсите на дъгата, играеща ролята на електрическа проводимост и дъгообразуване, и в същото време като пълнежния материал, който непрекъснато се топи и се запълва в заваръчния шев под действието на дъгата. Обикновено защитният газ, използван около дъгата, може да бъде инертният газ Ar, активният газ CO2или Ar+CO2смесен газ. MIG заваряване, което използва Ar като защитен газ, се нарича MIG заваряване; MIG заваряване, което използва CO2 като защитен газ се нарича CO2заваряване. Най -популярните са MIG AWS ER70S-6, ER80S-G.


Публикувано време: 17 август-2021 г.