Kaasaegses rasketööstuses ja terastorude tootmises kõige laialdasemalt kasutatavate ja tõhusamate automaatsete keevitusprotsesside hulgas on ükssukelkaarkeevitus(SAW). Küpse tehnoloogiana on SAW-l sellised omadused nagu veealune kaar, voolukaitse, sügav tungimine, stabiilne keevituskvaliteet ja vähem pritsmeid. Erinevalt MIG ja TIG (avatud kaar) keevitusmeetoditest on kogu kaar ja sukelkaarkeevituse sulabassein täielikult kaetud ja kaitstud räbustiga, isoleerides nii keevitusala õhust ja vältides oksüdatsioonidefekte. Alates tööstusliku tootmise algusest on sukelkaarkeevitusest saanud spiraalkeevitatud torude, paksude -seinaga teraskonstruktsioonide, surveanumate, katelde tootmise, laevaehituse ja suurte seadmete valmistamise põhikeevitusprotsess. Tänu oma sobivusele paksude plaatide keevitamiseks, tugeva voolutugevuse ja automatiseerimise lihtsusega, on sukelkaarkeevitus rasketööstuse tootmises hõivanud asendamatu positsiooni.
Põhimõiste ja tööpõhimõte
Sukelkaarkeevitus on automaatne või poolautomaatne{0}}kaarkeevitusprotsess, mis kasutab täitematerjalina täistraati javoolukaitsevahendina. Selle protsessi põhijooneks on see, et keevitusprotsessi ajal kaetakse kaar räbustikihiga ja lahtist leeki pole näha. Kogu keevituse metallurgiline reaktsioon viiakse lõpule suletud räbukaitsekeskkonnas.
Selle tööpõhimõtte saab jagada neljaks etapiks: kaare süütamine, kuumsulatamine, metallurgiline reaktsioon ja räbu moodustumise kaitse. Keevitusmasina käivitumisel tekitab keevistraadi ja tooriku vaheline lühis mööduva voolu, süüdates sellega kaare. Samal ajal sulatab kõrge-temperatuuri kaare kuumus ümbritseva räbusti, keevitustraadi ja alusmaterjali. Sulanud räbust moodustab viskoosse ja tiheda vedela räbukihi, mis suudab täielikult katta kõrgel -temperatuuril sulanud basseini. See räbukiht suudab isoleerida õhus oleva hapniku, lämmastiku ja veeauru, takistades kahjulike gaaside sattumist keevisõmblusesse. Samal ajal toimub sularäbu ja sulaterase vahel rida keerulisi metallurgilisi reaktsioone, nagu desoksüdatsioon, väävlitustamine ja fosfori eemaldamine, puhastades seeläbi keevisõmbluse mikrostruktuuri ja parandades keevisliite mehaanilisi omadusi. Pärast jahutamist tahkub vedel räbu keevispinnal kõvaks kestaks, mida on lihtne eemaldada ja mis moodustab sileda ja ühtlase keevisõmbluse.
SAW-süsteemi peamised seadmed ja materjalid
Täielik sukelkaarkeevitussüsteem koosneb professionaalsetest keevitusseadmetest, keevitustraadist ja spetsiaalsest räbustist.
1. Keevitusseadmed
Põhivarustus koosneb peamiselt automaatsest keevitustoiteallikast, traadi etteandjast, keevituskärust või mobiilsest pukksüsteemist, voo toite- ja taaskasutusseadmest. Keevitustoiteallikas tagab stabiilse voolu ja pinge, et tagada kaare pidev ja stabiilne põlemine. Automaatne traadi etteandja saab täpselt juhtida traadi etteande kiirust ja sobitada seda keevituskiirusega, et vältida kaare katkemist ja ebastabiilset sulabasseini. Jalutuskäru paneb keevituspüstoli liikuma ühtlase kiirusega, tagades keevisõmbluse laiuse ja läbitungimissügavuse ühtluse. Lisaks saab automaatse räbusti tsirkulatsioonisüsteemiga saavutada räbusti automaatse hajutamise ja taastamise, tagades mitte ainult pideva kaitse keevitusprotsessi ajal, vaid parandades ka materjali kasutamist ja vähendades seeläbi tootmiskulusid.
2. Keevitustraat ja räbusti
Sukelkaarkeevitus tugineb metallurgilise optimeerimise saavutamiseks keevitustraadi ja voo koosmõjule. Keevitustraat annab täitemetalli ja sulami elemente, samas kui räbusti toimib kaitsva, deoksüdeeriva ja lisandit eemaldava ainena. Erinevat tüüpi terased, nagu süsinikteras, madala -legeeritud kõrgtugev-teras ja torujuhtmete teras, nõuavad vastavaid neutraalseid, happelisi või leeliselisi räbustusi. Nende hulgas on leeliselistel räbustitel suhteliselt tugev lisandite eemaldamise võime, mis võib märkimisväärselt parandada keevisõmbluse vastupidavust madalal temperatuuril ja vastupidavust pragudele, ning sobivad kõrgete -standardsete torujuhtmete ja surveanumate keevitamiseks; happelistel räbustitel on hea protsessi jõudlus, stabiilne kaar ja ilus keevisõmblus ning neid kasutatakse peamiselt tavalise konstruktsiooniterase keevitamiseks.
Sukelkaarkeevituse täielik tehnoloogiline protsess
1. Keevisõmbluse eelnev -ettevalmistus
Keevisõmbluse eeltöötlus on oluline samm keevisõmbluse kvaliteedi tagamisel. Esiteks tuleb toote pind ja keevisõmblusala põhjalikult puhastada, eemaldades rooste, oksiidikihi, õliplekid, niiskuse ja muud mustused, et vältida defekte, nagu poorid, räbu kandmised ja lisanditest põhjustatud praod. Teiseks tuleb räbusti kuivatada kindlal kõrgel temperatuuril, et eemaldada sisemine veeaur, vähendades seeläbi vesiniku sisaldust keevisõmbluses ja vältides vesiniku- põhjustatud külmpragunemist. Lisaks peab operaator reguleerima keevitussõlme pilu ja keevitusnurka vastavalt lehe paksusele ja keevitusstandarditele, et tagada ühtlane läbitungimiskiht ja hea sulandumine.
2. Parameetrite seadistused ja proovikeevitus
Enne ametlikku keevitusprotsessi peavad töötajad määrama põhiprotsessi parameetrid, sealhulgas keevitusvoolu, pinge, kaare liikumise kiiruse ja traadi pikkuse jne. Vool määrab soojuse sisendi ja keevisõmbluse läbitungimissügavuse; pinge reguleerib keevisõmbluse laiust ja keevisõmbluse välimust; kaare liikumise kiirus mõjutab keevitamise efektiivsust ja sulamise kvaliteeti. Kui parameetreid ei sobitata õigesti, võib tulemuseks olla ebapiisav läbitungimissügavus, läbipõlemine-, mittetäielik sulamine või ebaühtlane keevisõmbluse moodustumine. Parameetrite stabiilsuse ja kvalifitseeritud keevisõmbluse jõudluse tagamiseks suuremahulises-tootmises tuleb läbi viia proovikeevitus.
3. Formaalne keevitamine ja räbustikaitse
Ametliku keevitusprotsessi käigus jaotab räbusti etteandeseade räbusti ühtlaselt keevisõmblusele, moodustades piisava paksuse räbustikihi. Keevitustraati söödetakse pidevalt sisse ja elektrikaar põleb stabiilselt vookihi all. Kõrge -temperatuuriline elektrikaar sulatab alusmaterjali ja keevitustraadi, moodustades sulabasseini. Samal ajal moodustub pärast räbusti sulamist kaitsev räbukiht, mis isoleerib õhu ja viib metallurgilise puhastamise lõpule. Keevituskäru liigub pideva kiirusega edasi, et saavutada pidev ja pikk keevitus{5}}. Spiraalkeevitatud torude ja paksude{7}}seinaga teraskonstruktsioonide puhul kasutatakse tavaliselt kahepoolset-kaarkeevitust. Esmalt tehakse sisemine keevisõmblus, seejärel välimine, et tagada täielik läbitungimine ja tihe keevisõmblus.
4. Keevitusjärgne-töötlus ja kontroll
Pärast keevitamise lõppu oodake loomulikku jahtumist ja eemaldage pinnast räbu kest. Keevisõmbluse pind on sile ja tasane, hea vormimiskvaliteediga. Kvaliteetsete-toodete (nt torujuhtmete teras ja surveanumad) puhul on sisemiste pragude, räbu lisandite ja mittetäielike sulamisdefektide tuvastamiseks vaja -järgseid mittepurustavaid katseid, nagu ultrahelikatsed ja röntgendefektide tuvastamine. Samal ajal tuleb läbi viia mehaaniliste omaduste katsed, nagu tõmbekatsed ja löögikatsed, et kontrollida, kas keevisõmbluse tugevus ja sitkus vastavad tööstusstandarditele.
Peamised tehnoloogilised eelised
Tööstuslikus tootmisprotsessis on sukelkaarkeevitusel asendamatud tehnilised eelised paksude plaatide keevitamisel ja pika keevisõmbluse keevitamisel. Esiteks suudab voolukaitsesüsteem õhu täielikult isoleerida, mille tulemuseks on väga madal gaasisisaldus keevisõmbluse sees ja tihe sisemine struktuur, millel on suurepärased mehaanilised omadused. Teiseks talub sukelkaarkeevitus suuri voolusid ja tagab suure soojussisendi, millel on hea läbitungimisvõime ning see sobib eriti hästi paksude plaatide keevitamiseks, mida tavaliste keevitusprotsessidega ei saa lõpule viia. Lisaks on sellel automaatsel keevitusmeetodil kõrge tootmistõhusus, stabiilne keevitusprotsess, madal defektide määr ja väga väike sõltuvus inimtööst. Neljandaks on keevitussuitsu saaste märkimisväärselt vähenenud, parandades -kohapealset töökeskkonda ja ohutust. Viiendaks on keevisõmblus sile ja ühtlane, peaaegu pritsmeteta, mis vähendab oluliselt järgneva lihvimise ja peentöötluse töökoormust ning parandab tootmise efektiivsust.
Piirangud
Kuigi sukelkaarkeevitamisel on olulisi eeliseid, on sellel ka teatud tehnilised piirangud. Kuna keevitusprotsessi ajal on vaja voogu katta, sobib sukelkaarkeevitus ainult tasapinnaliseks ja horisontaalseks keevitamiseks ning sellega ei saa saavutada täielikku -asendikeevitust, nagu vertikaalkeevitus ja ülakeevitus. Seetõttu on positsioonipiirangud. Lisaks ei sobi sukelkaarkeevitus õhukeste plaatide keevitamiseks, kuna sukelkaarkeevituse soojussisend on liiga suur, mis võib põhjustada plaadi deformatsiooni või läbipõlemist. Samal ajal ei sobi see keevitusseadmete suurte mõõtmete tõttu keeruliste ja ebakorrapärase kujuga väikeste tööde-nagu ka mobiilsete ehitustööde jaoks. Tegelikus tootmises tuleb läbi viia range võtmeprotsessi juhtimine: räbusti kuivamistemperatuuri range kontrollimine, et vältida vesiniku{8}} põhjustatud pragusid; sobitage täpselt vool ja pinge, et vältida elektroodi läbitungimist ega ülekuumenemist; tagada õhu sissetungimise vältimiseks voo ühtlane katmine; Keevituse moodustumise stabiliseerimiseks reguleerige mõistlikult keevituskiirust.
Peamised tööstuslikud rakendused
Kaarkeevitust kasutatakse laialdaselt rasketööstuse tootmisvaldkondades, kus nõutakse kõrgeid kvaliteedi- ja tõhususstandardeid.
1. Terastorude tööstuses on see spetsiaalne keevitusprotsess spiraalkeevitatud torudele ja suure-läbimõõduga pikiõmblusega keevitatud torudele ning seda kasutatakse laialdaselt pikamaa-nafta- ja gaasijuhtmetes, munitsipaalveevarustustorustikes ja tuuleenergia torustikes.
2. Raskete teraskonstruktsioonide tööstuses kasutatakse sukelkaarkeevitustehnoloogiat sildade terasplaatide, hoonete kandekonstruktsioonide-ja sadamamasinate tootmiseks.
3. Surveanumate ja katelde tootmisel kasutatakse seda tehnoloogiat paksuseinaliste -silindrite keevitamiseks, et tagada kõrge -rõhutaluvus ja õhutihedus.
4. Laevaehituse ja mereehituse valdkonnas võib veealune kaarkeevitus tagada laevakere terasplaatide ja avamereplatvormi komponentide konstruktsiooni stabiilsuse ja korrosioonikindluse.
Automatiseerimise ja intelligentse tootmise pideva arenguga areneb sukelkaarkeevitustehnoloogia järk-järgult intelligentse parameetrite reguleerimise, roboti koostöökeevituse ja tõhusa keevitamise suunas, mis suurendab veelgi tööstusliku tootmise efektiivsust.
Sukelkaarkeevitus on tõhus,{0}}kvaliteetne ja kõrgelt automatiseeritud keevitusprotsess, mis tagab keevituse räbusti kaitsmise ja metallurgilise puhastuse kaudu. Erinevalt traditsioonilisest pilukaarkeevitusest kasutab sukelkaarkeevitus kaitseks granuleeritud voogu, võimaldades suletud keevitamist, kõrvaldades tõhusalt poorsusdefekte ja puhastades keevismetalli, mille tulemuseks on paremad mehaanilised omadused. Sellel on olulised eelised, nagu sügav tungimine, stabiilne protsess, esteetiline keevisõmbluse välimus ja madal defektide määr. See sobib eriti hästi paksude plaatide, pikkade keevisõmbluste ja suuremahulise-tööstusliku tootmise jaoks.
Kuigi sellel on teatud piirangud keevitusasendites ja õhukeste plaatide keevitamises, on sellel siiski valitsev positsioon rasketööstuses, torujuhtmete tootmises, surveanumate tootmises ja teraskonstruktsioonide ehituses. Tulevikus, keevitustehnoloogia ja automaatjuhtimissüsteemide pideva uuendusega, saavutab veealune kaarkeevitus suurema keevitamise efektiivsuse, väiksema defektimäära ja stabiilsema keevitustulemuse, olles jätkuvalt põhiline keevitusprotsess, mis toetab kaasaegse tööstusliku infrastruktuuri ehitamist.
