Procesy spawania łukowego są szeroko stosowane w przemyśle

Ten artykuł rzuca światło na najlepsze jedenaście procesów spawania łukowego, szeroko stosowanych w przemyśle. Procesy spawania łukowego są następujące: 1. Spawanie łukiem węglowym 2. Spawanie łukiem krytym (SMAW) 3. Spawanie łukiem krytym (SAW) 4. Spawanie gazowo-wolframowe (GTAW) 5. Spawanie łukiem elektrycznym (GMAW) 6. Łuk plazmowy Spawanie 7. Spawanie plazmowo-migowe 8. Atomowe spawanie wodorowe 9. Spawanie śrubowe i kilka innych.

Proces spawania łukowego # 1. Spawanie łukiem węglowym:

Jest to najstarszy znany proces spawania łukowego, w którym czysty grafit lub pręt węglowy o średnicy od 4 do 19 mm i długości od 300 do 450 mm jest używany jako elektroda nieulegająca zużyciu w celu wytworzenia łuku między nim a przedmiotem obrabianym przez przytrzymanie go uchwyt elektrody, z przedłużeniem elektrody od 75 do 125 mm.

Spoina może być wykonana przez zastosowanie ciepła z dodatkiem lub bez dodatku materiału wypełniającego. Gdy stosuje się materiał wypełniający, zwykle ma on taki sam skład jak metal podstawowy i jest dodawany do łuku w postaci dodatkowego drutu lub pręta. Jeśli konieczne jest stosowanie strumienia, zwykle przez zanurzenie wypełniacza w strumieniu.

Chociaż elektroda węglowa jest uważana za nieulegającą zużyciu, ale w rzeczywistości, rozpada się powoli, powodując utworzenie osłony CO i CO _2, która zastępuje gazy atmosferyczne wokół jeziorka spawalniczego, a tym samym zapewnia niezbędną ochronę.

Elektroda węglowa jest zwykle szlifowana na długości 20-25 mm, aby zapewnić spiczasty koniec o średnicy około 1 -5 mm. Zapewnia to stabilny łuk.

Zwykle źródło prądu stałego (prąd stały) z 60% cyklem pracy prądu stałego (CC) stosuje się z ujemnym elektrodą (prostą polaryzacją), aby utrzymać niski stopień rozpadu. Bieżąca obciążalność elektrody zależy od jej średnicy i typu. Tabela 2.1 zawiera wytyczne dotyczące bieżącego wyboru.

Łuk węglowy jest miękkim łukiem i zwykle ma długość 25-40 mm, jak pokazano na rys. 2.2. Temperaturę jeziorka spawalniczego można łatwo kontrolować zmieniając długość łuku. Jednak spawanie łukiem węglowym często powoduje otwory do wydmuchiwania, które są spowodowane przez turbulencje w jeziorku spawalniczym ze względu na "wyładowanie łukowe".

Proces ten wykorzystywany jest głównie do zapewnienia źródła ciepła do lutowania twardego, lutospawania, lutowania i obróbki cieplnej, a także do naprawy odlewów żeliwnych i stalowych. Typowe zastosowania tego procesu obejmują spawanie stali ocynkowanej i miedzi.

Spawanie elektrodą węglową metodą podwójnego elektrody:

Odmianą spawania łukiem węglowym jest spawanie elektrodą węglową z dwoma elektrodami, w której specjalny uchwyt elektrody służy do pomieszczenia dwóch prętów węglowych. Źródłem prądu jest prąd zmienny (prąd zmienny), aby utrzymać elektrody w tej samej temperaturze.

Łuk jest uderzany pomiędzy dwiema elektrodami, a jego długość może być zmieniana poprzez regulowanie odległości między nimi, co jest łatwe do wykonania przez ruch gałki przez kciuk. Łuk o kształcie wachlarza pokazany na rys. 2.3 jest miękki w temperaturze od 4400 do 5000 ° C.

Ustawienia prądu spawania są takie, jak podano w tabeli 2.2:

Proces łuku dwutlenkowego z dwiema elektrodami jest stosowany w przypadku niskonapięciowego (20-30%) cyklu jednofazowego, ograniczonego wejściowego prądu przemiennego. Chociaż może być stosowany do spawania w dowolnej pozycji i na wszystkich materiałach, ale jest używany głównie, jeśli w ogóle jest używany, do łączenia stopów miedzi ze sobą lub z metalem żelaznym. W tym ostatnim przypadku jako metal wypełniający stosowany jest brąz silikonowy, a także do spawania stali galwanizowanej. Może być również używany do spawania stopów aluminium, niklu, cynku i ołowiu. Znajduje również zastosowanie przy tworzeniu połączeń termoelektrycznych.

Proces spawania łukowego nr 2. Spawanie łukiem krytym (SMAW):

Jest to "proces spawania łukowego" znany nawet laikowi i można go uznać za "proces spawania na drodze" w tym kraju. Wynaleziony w 1880 r. Używał gołych elektrod, jednak późniejsze prace doprowadziły do ​​zastosowania powlekanych elektrod.

Proces ten znany jest również jako spawanie elektrodą spajaną lub elektrodą otuloną lub ręczne spawanie łukiem elektrycznym. Wykorzystuje elektrody powlekane o średnicy od 2, 5 do 6, 35 mm i długości 300-450 mm umieszczone w uchwycie elektrody. Użyte źródło prądu jest typu prądu stałego i zarówno zasilacze prądu przemiennego, jak i prądu stałego mogą być stosowane z równą łatwością i efektywnością w większości przypadków. Rys. 2.4 pokazuje konfigurację procesu SMAW.

Kiedy łuk trafi pomiędzy elektrodę a przedmiot obrabiany, przewód rdzenia elektrody i jego powłoka stopią się, a ta ostatnia zapewnia osłonę gazową, aby chronić roztopioną jeziorko spawalnicze i końcówkę elektrody przed szkodliwym działaniem gazów atmosferycznych. Temperatura rdzenia łuku waha się w granicach 6000-7000 ° C. Promieniowanie pochodzące od łuku spawalniczego może uszkodzić oczy, co wymaga zastosowania osłony ochronnej.

Proces ten jest bardzo wszechstronny i służy do spawania we wszystkich pozycjach i wszystkich metalach, dla których opracowano elektrody. Elektrody powlekane są obecnie dostępne do spawania stali niskowęglowych, niskostopowych, hartowanych i ulepszanych (Q & T), stali wysokostopowych, stali odpornych na korozję i stali nierdzewnych, a także żeliwa i żeliwa ciągliwego. Służy również do spawania stopów niklu i niklu, aw mniejszym stopniu do spawania miedzi i stopów miedzi.

Znajduje ograniczone zastosowanie w spawaniu stopów aluminium. Typowe zastosowania tego procesu obejmują jego szerokie zastosowanie przez przemysł do wytwarzania statków, mostów, zbiorników ciśnieniowych i konstrukcji. Jednakże, ponieważ proces można stosować tylko w trybie ręcznym, powoli zastępuje się go innymi procesami spawalniczymi do ciężkiej produkcji, w których potrzeba dużej ilości metalu.

Proces spawania łukiem # 3. Spawanie łukiem krytym (SAW):

Zapotrzebowanie na wyższe szybkości osadzania i brak mechanizacji SMAW spowodowało rozwój procesu spawania łukiem krytym pod koniec i pod koniec lat trzydziestych. Proces ten wykorzystuje strumień ziarnisty i druty powlekane miedzią w postaci nawijanej, dzięki czemu możliwe jest bezterminowe odkładanie długich przebiegów spawania. Średnica drutu elektrody może wynosić od 1 do 10 mm. Zarówno źródła prądu przemiennego, jak i prądu stałego są stosowane, chociaż preferowanym wyborem jest dc z elektrodą dodatnią (głęboką).

Strumień ziarnisty wlewa się, aby zakryć połączenie przed elektrodą, w ten sposób drut elektrody przesuwa się do przodu w kierunku strumienia, a łuk pozostaje pod nim głębiej połączony, eliminując tym samym stosowanie ochronnego szkła ochronnego dla oczu. Topnik, który topi się z powodu ciepła łuku, zapewnia kępę żużla na zdeponowanej kulce, ale łatwo się zdziera podczas chłodzenia. Nietopiony strumień jest zbierany przez zasysanie próżniowe i zawracany do obiegu.

Osłona strumienia eliminuje odpryski spawalnicze i promieniowanie łuku, poprawiając w ten sposób wydajność zgrzewania i efektywność wykorzystania ciepła. Możliwe jest zatem stosowanie wysokich prądów spawania rzędu 2000 amperów o gęstości prądu rzędu 16 A / mm2, tj. 6 do 10 razy większej niż prąd spawany w ręcznym spawania łukiem elektrycznym.

Proces ten jest stosowany głównie w pozycji spawania ręcznego w trybie automatycznym i półautomatycznym. Ten pierwszy jest trybem bardziej popularnym, a jego konfigurację pokazano na Rys. 2.5.

Metale najszerzej spawane w tym procesie obejmują stale niskowęglowe, niskostopowe, nierdzewne i wysokostopowe. Miedź, aluminium i tytan są również w tym procesie spawane w ograniczonym zakresie.

Złącze spawalnicze otrzymane w procesie SAW jest doskonałe i dlatego proces znajduje szerokie zastosowanie w spawach w grubych płytach w zbiornikach ciśnieniowych, statkach, mostach, konstrukcjach, spawanych rurach i reaktorach jądrowych.

Proces spawania łukowego # 4. Spawanie gazowo-wolframowe (GTAW):

Spawanie gazowe z wolframem lub spawanie wolframowe (TIG) zostało wprowadzone na rynek we wczesnych latach czterdziestych XX wieku głównie do spawania stopów aluminium i magnezu. Następnie jego zastosowanie rozprzestrzeniło się na prawie wszystkie metale. W tym procesie stosuje się nie zużywającą się elektrodę wolframową z osłoną obojętnego gazu osłonowego wokół niej.

Gaz ochronny chroni zarówno elektrodę wolframową, jak i jeziorko spawalnicze przed szkodliwym wpływem otaczających gazów atmosferycznych. Często stosowanymi gazami osłonowymi są: argon, hel lub ich mieszaniny.

Źródła zasilania zarówno ac, jak i dc są używane do GTAW. Gdy stosuje się dc, zwykle utrzymuje się elektrodę ujemną, ale elektroda dodatnia musi być zastosowana, aby aluminium i magnez wpłynęły na katodowe działanie czyszczące na obrabiany przedmiot.

Powoduje to jednak ograniczenie zdolności prądowej elektrody. Średnica elektrody wolframowej waha się między 0-5 a 6-5 mm, a odpowiednio pojemność prądowa waha się między 5 a 650 amperów. Palniki do przenoszenia prądu powyżej 100 amperów zazwyczaj są chłodzone wodą.

Uruchomienie łuku w GTAW odbywa się zwykle poprzez dotknięcie elektrody na bloku grafitowym. Przy zasilaniu prądem zmiennym o wysokiej częstotliwości (0-3 - 30 MHz) prąd służy do inicjowania i utrzymywania łuku. Rys. 2.6 sieje konfigurację procesu GTAW.

Proces GTAW jest procesem spawania all position i jest szeroko stosowany do spawania aluminium, magnezu, stali nierdzewnych, miedzi, stopów Nimonic (80% Ni + 20% Cr), monelu (66% Ni + 33% Cu + 1% Mn), inconel (76% Ni + 15% Cr + 9% Fe), mosiądz (Cu + 37% Zn), brąz (Cu + 8% Sn), wolfram, srebro, molibden i tytan. Przemysł lotniczy, zakłady chemiczne i wytwórcy elektrowni jądrowych są typowymi branżami użytkowników tego procesu.

Proces spawania łukowego nr 5. Spawanie łukiem elektrycznym metalem (GMAW) :

Spawanie łukiem gazowym zostało wynalezione wkrótce po wprowadzeniu GTAW w latach 40. XX wieku i obecnie jest najszybciej rosnącym procesem spawania na świecie. W tym procesie przewód konsumpcyjny o średnicy 0-8 do 2-0 mm i nawinięty na szpulę jest podawany z ustaloną prędkością przez palnik spawalniczy, w którym zapewnione jest połączenie elektryczne i gaz osłonowy.

Łuk, który uderza bezpośrednim stykiem elektrody drutowej i przedmiotu obrabianego, jest utrzymywany na stałej długości przez współdziałanie parametrów elektrycznych. System jest wrażliwy dzięki zastosowaniu źródła prądu stałego (cv) i cienkiego drutu spawalniczego. Źródło zasilania jest niezmiennie prostowanego typu prądu stałego, a preferowaną polaryzacją jest elektroda dodatnia.

Szybkość podawania jest ustawiona w zależności od średnicy drutu i grubości obrabianego przedmiotu. Jest on podawany do palnika za pomocą silnika elektrycznego i rolek podających.

W zależności od materiału roboczego gazem ochronnym może być argon, hel, azot, dwutlenek węgla, wodór lub ich mieszaniny. Gdy stosuje się obojętny gaz osłonowy, proces ten jest bardziej znany jako spawanie MIG (metal obojętny), a gdy jako gaz osłonowy stosuje się CO2, określa się go jako spawanie CO2 lub spawanie MAG (metal aktywny gaz).

GMAW to półautomatyczny proces spawania na wszystkich pozycjach, chociaż dostępne są również wersje automatyczne. Konfiguracja dla półautomatycznego procesu GMAW pokazana jest na rysunku 2.7.

Ryc. 2.7 A Zestaw do spawania łukowego z metalu

GMAW jest bardzo wszechstronnym procesem i może być stosowany do spawania wszystkich metali, dla których opracowano kompatybilne druty spawalnicze. Znajduje szerokie zastosowanie w spawaniu stali, aluminium, stopów magnezu, stopów niklu, stopów miedzi i tytanu. Jednak jego typowe zastosowania obejmują produkcję materiałów o średnim wymiarze, takich jak konstrukcje, sprzęt do robót ziemnych, dźwigary płytowe i skrzyniowe oraz nadwozia samochodowe.

Proces spawania łukowego nr 6. Spawanie łukiem plazmowym:

Plazma jest definiowana jako przepływ zjonizowanego gazu. Otrzymuje się go przepuszczając gaz przez łuk o wysokiej temperaturze, co powoduje rozszczepienie cząsteczek gazu na atomy, a następnie na jony i elektrony. Chociaż przepływ plazmy odbywa się w większości procesów spawania łukowego, ale w procesie zwanym spawaniem łukiem plazmowym cały gaz jest przekształcany w plazmę, przechodząc przez bardzo wąskie przejście łuku o wysokiej temperaturze.

Palnik plazmowy został opracowany w 1925 roku, ale jego przemysłowe zastosowanie do spawania jest znane od 1953 roku. Do spawania plazma ma również zewnętrzną powłokę gazu osłonowego.

Przy spawaniu łukiem plazmowym łuk powstaje między elektrodą wolframową a przedmiotem obrabianym, tak jak przy spawaniu łukiem elektrodowym wolframowym. Łuk plazmowy jest jednak ograniczony przez przejście przez wąski kanał w chłodzonej wodą końcówce dyszy miedzianej, która sama jest otoczona przez zewnętrzną dyszę, przez którą przepływa gaz osłonowy. Przekrój spawarki plazmowej pokazano na Rys. 2.8.

Energię do spawania plazmowego uzyskuje się niezmiennie ze źródła prądu stałego typu prądu stałego o napięciu otwartego obwodu 70-80 woltów i cyklu pracy 60%. Zastosowany prąd spawania wynosi od 100 do 300 amperów.

Istnieją dwie odmiany procesu spawania łukiem plazmowym, nazywane typu nieprzekładanego i przenoszonego. W tym pierwszym elektrodzie wolframowej jest katoda, a końcówka dyszy pochyla anodę. Taki palnik jest bardzo podobny do palnika tlenowo-acetylenowego pod względem jego zdolności manewrowania, ponieważ przedmiot obrabiany znajduje się poza obwodem elektrycznym.

Jednak taki łuk plazmowy jest mniej intensywny w porównaniu z przenoszonym łukiem, w którym obrabianym przedmiotem jest anoda. Ale zwrotność przeniesionego łuku jest ograniczona. Taki łuk jest jednak bardzo intensywny, a proces powoduje wyższą sprawność cieplną. Rys. 2.9 pokazuje dwa tryby łuku spawalniczego.

Temperatura w łuku plazmowym może wynosić nawet 55 000 ° C, ale w przypadku spawania jest ograniczona do około 20 000 ° C. Ten łuk ^o wysokiej temperaturze, gdy uderza w obrabiany przedmiot, powoduje ponowne łączenie elektronów i jonów w celu utworzenia gazu atomowego, a następnie molekularnego, uwalniając ciepło w procesie, który jest w ten sposób wykorzystywany do spawania.

Jakikolwiek gaz, który nie atakuje elektrody wolframowej lub końcówki dyszy miedzianej, może być stosowany do spawania plazmowego. Jednak częściej stosuje się mieszankę argonu i mieszanki argonowo-wodorowej.

W porównaniu z procesem GTAW, spawanie łukiem plazmowym, ze względu na wysokie stężenie ciepła, powoduje większe prędkości spawania w zakresie 40-80%. Spawanie łukiem plazmowym jest jednak stosunkowo nowym procesem i niezbyt popularnym jak dotąd.

Rzeczywisty proces spawania strumieniem plazmy odbywa się w procesie "dziurki od klucza", w którym strumień plazmy uderza o obrabiany przedmiot i topi się w poprzek, a następnie palnik jest przesuwany w pożądanym kierunku. W ten sposób metoda dziurki od klucza zapewnia 100% penetracji i daje "spoinę do wina", jak pokazano na rys. 2.10.

Wariacja procesu zwanego spawanie plazmowe wykorzystuje prąd w zakresie od 0-1 do 10 amperów i może spawać metal cieńszy niż 1 mm, podczas gdy zakres normalnego spawania plazmowego wynosi 3-15 mm.

Chociaż spawanie łukowe plazmą ma duży potencjał do przyszłego wykorzystania, ale ma pewne poważne wady, np. Intensywny łuk powoduje nadmierne promieniowanie ultrafioletowe i podczerwone, które może uszkodzić skórę nawet przez ubranie wymagające specjalnej odzieży ochronnej dla operatora. Ponadto poziom hałasu w procesie wynosi około 100 dB (decybel), co znacznie przekracza bezpieczny poziom roboczy wynoszący 80 dB dla ludzkich uszu.

Komercyjnie głównymi użytkownikami procesu spawania plazmowego są przemysł lotniczy, producenci precyzyjnych przyrządów i producenci silników odrzutowych. Zwykle proces ten stosuje się do wytwarzania rur i przewodów rurowych wykonanych ze stali nierdzewnej i tytanu.

Proces spawania łukowego nr 7. Spawanie plazmowo-migowe:

Grupa Welding Philips Research Labs of Holland opracowała nowy proces, łącząc dwa dobrze znane procesy spawania łukowego plazmowego i spawania MIG (metalowego gazu obojętnego) oraz spawania nazwanego Plasma-MIG. Schemat najważniejszych cech procesu dla dwóch rodzajów pochodni spawalniczych MIG plazmowych pokazano na rys. 2.11.

Zasadniczo proces MIG-plazmowy różni się od istniejącego procesu GMAW tym, że drut elektrody jest otoczony osłoną plazmową, która kontroluje przenoszenie ciepła i kropelek w taki sposób, że osiąga się wyższe prędkości i szybkości osadzania niż w przypadku procesu MAW, jak pokazano na fig. 2 .12.

Magnetyczne działanie łuku plazmowego powoduje zwężenie łuku spawalniczego i eliminuje odpryski.

Typowym procesem spawania MIG w osoczu jest moment, w którym elektroda staje się dodatnia i powyżej pewnych wartości prądu (prąd przejściowy) z typowymi drutami stalowymi zaczyna się obracać. Zjawisko to, znane już z GMAW, może być kontrolowane w znacznie lepszy sposób, a odpryski są nieobecne, więc przy dużych prędkościach możliwe było nakładanie.

Spawanie plazmowe-MIG może być stosowane do zgrzewania doczołowego i nakładania. Może być również używany do spawania cienkich i grubych materiałów dla stali odpornych na niską temperaturę, odpornych na stapianie, nierdzewnych i żaroodpornych, a także dla metali nieżelaznych, takich jak aluminium i miedź. Blacha ze stali nierdzewnej o grubości od 1 do 8 mm może być spawana z prędkością od 0 do 7 m / min. Wszechstronność charakterystyczną dla procesu spawania plazmowo-MIG podkreśla fakt, że parametry spawania mogą być praktycznie identyczne dla wszystkich tych spoin, zmienia się jedynie prędkość spawania.

Proces spawania łukowego # 8. Atomowy spawanie wodorowe:

Atomowy proces spawania wodorowego został wynaleziony w połowie lat dwudziestych i jest zasadniczo podobny do procesu spawania łukiem elektrycznym z dwoma elektrodami. Zatrudnia dwie elektrody wolframowe trzymane w specjalnym atomowym palniku wodorowym. Te elektrody są podłączone do stałego prądu (obwodowego charakterystyki woltamperowej) prądu przemiennego z napięciem obwodu otwartego około 300 woltów.

Wodór jest przepuszczany przez wysokotemperaturowy łuk elektryczny wytwarzany pomiędzy dwiema elektrodami i w konsekwencji dzieli się na formę atomową. Reakcja jest endotermiczna, w której energia jest dostarczana przez łuk,

Atomowy wodór, gdy uderza w przedmiot, ponownie się tworzy, tworząc wodór molekularny iw procesie uwalnia ciepło. Płomień w punkcie reformowania wodoru cząsteczkowego ma temperaturę około 3700 ° C i dlatego może być stosowany do spawania. W razie potrzeby pręt wypełniacza można stosować osobno, jak pokazano na rys. 2.13.

Natężenie przepływu gazu i szczelinę między elektrodami wolframowymi można regulować odpowiednio za pomocą przełącznika i dźwigni znajdującej się na uchwycie palnika. Ze względu na wysokie napięcie obwodu otwartego łuk jest inicjowany przez stycznik nożny.

Łuk w kształcie wachlarza utrzymywany pomiędzy elektrodami ma zazwyczaj rozmiar od 9 do 20 mm i daje ostry dźwięk śpiewania. Atmosfera wodoru dostarczana w procesie powoduje zmniejszenie obwiedni wokół płynnej jeziorka spawalniczego i chroni przed szkodliwym działaniem atmosferycznego tlenu i azotu. Powoduje to spawy dźwiękowe.

Proces ten był szeroko stosowany we wcześniejszych czasach, ale obecnie ma ograniczone zastosowanie w tej branży. Typowe zastosowania tego procesu obejmują produkcję łańcuchów ze stali stopowej oraz naprawę matryc i elementów stalowych narzędzi.

Proces spawania łukowego nr 9. Spawanie stężeń:

Jest to proces zgrzewania kołków (bezgłowy gwintowany sworzeń) lub elementów podobnych do słupków (np. Śrub, śrub, nitów, prętów itp.) Do płaskich przedmiotów takich jak płyty. Jest to unikalny proces, który łączy procesy spawania łukowego i kuźniczego i zapewnia olbrzymie oszczędności w porównaniu do konwencjonalnych metod, takich jak wiercenie i gwintowanie.

Spawanie rdzeniowe zostało po raz pierwszy zastosowane przez British Navy w 1918 roku, ale jego regularne i szerokie zastosowanie rozpoczęło się w 1938 roku. Istnieją cztery warianty procesu, mianowicie: spawanie kondensatorów, spawanie kondensatorów, spawanie kondensatorów, spawanie stożkowe spawanie ciągnione za pomocą spawania łukowego. Ostatnia odmiana procesu jest najbardziej popularna, a poniższy opis odnosi się tylko do niej.

Główne urządzenie do spawania kołków składa się z pistoletu do spawania, jednostki kontroli czasu, źródła zasilania prądem stałym o natężeniu prądu od 300 do 600 A, kołków i tulejek ceramicznych.

Występuje w nim sworzeń osadzony w uchwycie spawalniczym i tulei. Następnie kołek jest dotykany czyszczonego miejsca (śrutowany, szlifowany lub szczotkowany drutem) w miejscu, w którym ma być spawany, a przełącznik w postaci spustu pistoletu jest wciśnięty, a proces kończy się w kilka sekund.

Wymaga to użycia źródła prądu o bardzo dużej prędkości do dostarczania pożądanego prądu spawania. Kołek o średnicy około 40 mm wymaga około 5000 prądu amperowego przy 65 do 70 woltach przez 2 sekundy. Z tego powodu zespoły prądotwórcze z wyższymi obciążeniami są preferowane w stosunku do zestawów spawalniczych prostownika. Rys. 2.14 pokazuje schemat połączeń zgrzewanych kołków, a rys. 2.15 pokazuje etapy pracy w procesie.

Rys. 2.14 Schemat połączeń spawania kołków

Rys. 2.15 Etapy spawania kołków

Aby uzyskać efektywne wyniki, płyta, na której ma być spawany kołek, musi mieć minimalną grubość co najmniej 20% średnicy trzpienia, jednak dla uzyskania pełnej wytrzymałości nie powinna być mniejsza niż 50% średnicy podstawy trzpienia.

Szpilki są wykonane w wielu rozmiarach i kształtach, jednak normalnie stosowana maksymalna średnica trzpienia wynosi około 25 mm. Obecny wymóg jest różny w zależności od średnicy trzpienia, a tabela 2.3 zawiera niezbędne wytyczne.

Zastosowane tuleje są wykonane z materiału ceramicznego lub porcelanowego i różnią się kształtem w zależności od wymaganej konfiguracji połączenia. Ferrul służy do wielu celów, na przykład koncentruje się w strefie łukowej, eliminuje rozpryski, chroni operatora przed szkodliwym promieniowaniem świetlnym, chroni płynną pulę spawalniczą przed otaczającą atmosferą i pomaga w nadaniu pożądanego kształtu spoinie połączenie. Okucie jest zepsute, wkrótce po zakończeniu operacji, za pomocą młoteczka.

Spawanie trzpieniowe jest stosowane głównie w stalach miękkich, stalach niskostopowych i austenitycznych stalach nierdzewnych. Spawanie za pomocą spawania łukowego nie jest stosowane w przypadku metali nieżelaznych, ale inne warianty procesu można wykorzystać do spawania bezołowiowego mosiądzu, brązu, metali chromowanych i aluminium. Jednakże nie zaleca się obróbki cieplnej stopów aluminium do spawania kołków.

Typowe zastosowania zgrzewania kołkowego obejmują stalowe pokłady statków, do mocowania wsporników, wieszaków, pokryw, przewodów, rur, itp. Do metalowych elementów roboczych. Proces ten znajduje również szerokie zastosowanie w motoryzacyjnym przemyśle budowy maszyn drogowych i budownictwie drogowym.

Proces spawania łukowego nr 10. Spawanie elektrodą:

Spawanie elektrodrążowe to proces łączenia ciężkich profili stalowych w jednym cyklu. Proces ten został wynaleziony na początku lat pięćdziesiątych w Paton Welding Institute w Kijowie (ZSRR) i jest szeroko wykorzystywany przez przemysł ciężki żelazny.

Wyposażenie procesowe obejmuje zespół podawania drutu, źródło zasilania i parę zatrzymujących miedzianych butów, aby uniknąć rozlewania stopionego metalu na końcach płyt. Istotną cechą tego procesu jest to, że spawanie odbywa się ze złączem spawanym w pozycji pionowej.

Wymaga to użycia sprzętu do podnoszenia podajnika drutu i palnika podczas spawania. Rys. 2.16 pokazuje podstawowe cechy procesu spawania elektrodrążem. Zarówno źródła prądu przemiennego, jak i prądu stałego są stosowane przy wartości 1000 amperów przy napięciu w obwodzie otwartym 55 woltów i cyklu pracy 100%.

Proces spawania metodą elektrodrążenia inicjowany jest łukiem, po którym następuje dodawanie topnika, ale gdy tylko ustabilizuje się opór dla topienia drutu zasilającego, zapewniona jest odporność stopionego żużla pokrywającego jeziorko spawalnicze, co również zapobiega kontaktowi atmosfery z atmosferą. gazy i stopiony metal.

Spawanie elektrodrążowe ma trzy warianty, a mianowicie: jedno- i wieloprzewodowe, płytkowe i przewodowe. Może być stosowany do zgrzewania płyt o grubości od 20 mm do 400 mm. Proces ten znajduje szerokie zastosowanie w budowie zbiorników ciśnieniowych, ram prasowych, turbin wodnych i ciężkich technologii wytwarzania płyt.

Proces spawania łukowego # 11. Spawanie elektrody:

Sprzęt używany do spawania elektrodami ma podobny wygląd do tego stosowanego do spawania elektrodrążką. Jednak spawanie elektrodami jest procesem spawania łukowego i daje spoiny o właściwościach bliższych tym uzyskiwanym przez spawanie łukiem krytym.

Spawanie elektrodowe wykorzystuje orientację pionową złącza spawanego i wykorzystuje miedziane klocki do utrzymywania kształtu stopionego metalu na końcu szerokości płyty, tak jak przy spawaniu elektrodrążem. Jednak drut stosowany w spawaniu elektrodami jest typu rdzeniowego, który zapewnia minimalne pokrycie puli spawalniczej. Dodatkową ochronę zapewnia zwykle użycie CO2 lub gazu ochronnego o dużej zawartości argonu.

Ocena urządzenia jest podobna do urządzeń do spawania łukowego z metalu. Jednak cykl pracy źródła zasilania musi wynosić 100%, ponieważ jest to praca ciągła. Podstawowe cechy spawania elektrogalwanicznego przedstawiono na ryc. 2.17.

W przeciwieństwie do spawania metodą elektrodrążową, proces spawania elektrodowego można rozpocząć lub wznowić po przerwie bez żadnych trudności. Można go również uruchomić bez użycia bloku startowego.

Procesu elektrogazowego używa się głównie do spawania metalu o grubości od 12 do 75 mm - więcej w dolnym zakresie. Zwykle proces ten stosuje się w budowie statków i budowie witryn zbiorników magazynowych.