Blant de mest brukte og effektive automatiske sveiseprosessene i moderne tungindustri og produksjon av stålrør, er ennedsenket lysbuesveising(SAG). Som en moden teknologi har SAW egenskaper som nedsenket lysbue, fluksbeskyttelse, dyp penetrering, stabil sveisekvalitet og mindre sprut. I motsetning til MIG- og TIG-sveisemetoder (åpen lysbue), er hele lysbuen og smeltet basseng av neddykket buesveising fullstendig dekket og beskyttet av fluss, og isolerer dermed sveiseområdet fra luften og unngår oksidasjonsdefekter. Siden industriell produksjon startet, har neddykket buesveising blitt kjernesveiseprosessen for spiralsveisede rør, tykke-veggede stålkonstruksjoner, trykkbeholdere, kjeleproduksjon, skipsbygging og produksjon av stort utstyr. På grunn av sin egnethet for sveising av tykke plater, sterk strømkapasitet og enkel automatisering, har neddykket buesveising inntatt en uerstattelig posisjon i tungindustriproduksjon.
Grunnleggende definisjon og arbeidsprinsipp
Neddykket buesveising er en automatisk eller semi-automatisk buesveising som bruker solid tråd som fyllmateriale ogflukssom beskyttelsesmedium. Nøkkeltrekket ved denne prosessen er at under sveiseprosessen er buen dekket av flukslaget, og ingen åpen flamme kan sees. Hele den metallurgiske reaksjonen til sveisingen er fullført i et forseglet slaggbeskyttelsesmiljø.
Arbeidsprinsippet kan deles inn i fire trinn: lysbueantenning, varmesmelting, metallurgisk reaksjon og slaggdannelsesbeskyttelse. Når sveisemaskinen starter, genererer kortslutningen mellom sveisetråden og arbeidsstykket en forbigående strøm, og antenner dermed lysbuen. Samtidig smelter lysbuevarmen med høy-temperatur den omgivende flussmidlet, sveisetråden og basismaterialet. Den smeltede flussen danner et tyktflytende og tett flytende slagglag som fullstendig kan dekke det smeltede bassenget med høy-temperatur. Dette slagglaget kan isolere oksygen, nitrogen og vanndamp i luften, og hindre skadelige gasser i å komme inn i sveisesømmen. Samtidig oppstår en rekke komplekse metallurgiske reaksjoner mellom det smeltede slagget og det smeltede stålet, slik som deoksidering, avsvovling og defosforisering, og renser derved mikrostrukturen til sveisesømmen og forbedrer de mekaniske egenskapene til sveiseskjøten. Etter avkjøling størkner det flytende slagget til et hardt skall på sveiseoverflaten, som er lett å fjerne og danner en jevn og jevn sveis.
Hovedutstyret og materialene til SAW-systemet
Et komplett neddykket lysbuesveisesystem består av profesjonelt sveiseutstyr, sveisetråd og spesialfluss.
1. Sveiseutstyr
Kjerneutstyret består hovedsakelig av en automatisk sveisestrømforsyning, trådmater, sveisevogn eller mobilt portalsystem, flussforsyning og gjenvinningsanordning. Sveisestrømforsyningen gir stabil strøm og spenning for å sikre kontinuerlig og stabil forbrenning av lysbuen. Den automatiske trådmateren kan nøyaktig kontrollere trådmatingshastigheten og matche den med sveisebevegelseshastigheten for å unngå bueavbrudd og ustabilt smeltet basseng. Gåvognen driver sveisepistolen til å bevege seg med jevn hastighet, noe som sikrer konsistensen av sveisebredde og penetreringsdybde. I tillegg kan det automatiske flussirkulasjonssystemet oppnå automatisk spredning og gjenvinning av fluss, ikke bare sikre kontinuerlig beskyttelse under sveiseprosessen, men også forbedre materialutnyttelsen og dermed redusere produksjonskostnadene.
2. Sveisetråd og flussmiddel
Neddykket buesveising er avhengig av den kombinerte effekten av sveisetråden og fluksen for å oppnå metallurgisk optimalisering. Sveisetråden gir fyllmetall- og legeringselementer, mens flussmidlet fungerer som et beskyttende, deoksiderende og urenhetsfjernende middel. Ulike typer stål, som karbonstål, lav-legert høy-stål og rørledningsstål, krever tilsvarende nøytrale, sure eller alkaliske flussmidler. Blant dem har alkaliske flussmidler en relativt sterk evne til å fjerne urenheter, noe som betydelig kan forbedre den lave-temperaturseigheten og sprekkmotstanden til sveisen, og er egnet for høy-standard rørlednings- og trykkbeholdersveising; sure flussmidler har god prosessytelse, stabil lysbue og vakker sveiseformasjon, og brukes hovedsakelig til sveising av vanlig konstruksjonsstål.
Komplett teknologisk prosess med neddykket buesveising
1. Pre-sveiseforberedelse
For-sveisebehandling er et avgjørende skritt for å sikre kvaliteten på sveisen. For det første må produktoverflaten og sveiseområdet rengjøres grundig, og fjerne rust, oksidbelegg, oljeflekker, fuktighet og andre urenheter for å forhindre defekter som porer, slagginneslutninger og sprekker forårsaket av urenheter. For det andre må flussmidlet tørkes ved en spesifikk høy temperatur for å fjerne intern vanndamp, og dermed redusere hydrogeninnholdet i sveisesømmen og unngå hydrogen-indusert kaldsprekking. I tillegg må operatøren justere sveiseenhetens gap og sveisevinkel i henhold til tykkelsen på arket og sveisestandarder for å sikre jevnt penetrasjonslag og god fusjon.
2. Parameterinnstillinger og prøvesveising
Før den formelle sveiseprosessen må personalet stille inn kjerneprosessparametrene, inkludert sveisestrøm, spenning, buebevegelseshastighet og trådlengde osv. Strømmen bestemmer varmetilførselen og inntrengningsdybden til sveisen; spenningen kontrollerer bredden på sveisesømmen og utseendet til sveisestrengen; lysbuebevegelseshastigheten påvirker sveiseeffektiviteten og kvaliteten på fusjonen. Hvis parametrene ikke er riktig tilpasset, kan det føre til utilstrekkelig penetrasjonsdybde, gjennombrenning, ufullstendig sammensmelting eller ujevn sveisedannelse. For å sikre stabiliteten til parameterne og den kvalifiserte sveiseytelsen i stor-produksjon, må prøvesveising utføres.
3. Formell sveising og flussbeskyttelse
Under den formelle sveiseprosessen sprer fluksforsyningsanordningen fluksen jevnt på sveisesømmen, og danner en tilstrekkelig tykkelse av flukslaget. Sveisetråden mates kontinuerlig inn, og lysbuen brenner stabilt under flukslaget. Den elektriske lysbuen med høy-temperatur smelter grunnmaterialet og sveisetråden og danner et smeltet basseng. Samtidig, etter at fluksen smelter, dannes et beskyttende slagglag som isolerer luften og fullfører metallurgisk rensing. Sveisevognen beveger seg fremover med konstant hastighet for å oppnå kontinuerlig og lang-sveising. For spiralsveisede rør og tykke-veggede stålkonstruksjoner, brukes vanligvis dobbel-dykket buesveising. Den indre sveisen gjøres først, etterfulgt av den ytre sveisen, for å sikre full penetrering og en tett sveisestruktur.
4. Etter-sveisebehandling og inspeksjon
Etter at sveisingen er fullført, vent på naturlig avkjøling og fjern slaggskallet på overflaten. Sveiseoverflaten er glatt og flat, med god formingskvalitet. For høy-kvalitetsprodukter som rørledningsstål og trykkbeholdere, kreves ikke--destruktiv ettersveising som ultralydtesting og røntgenfeildeteksjon for å oppdage interne sprekker, slagginneslutninger og ufullstendige fusjonsfeil. Samtidig må mekaniske egenskapstester som strekktester og slagtester utføres for å verifisere om sveisestyrken og seigheten oppfyller industrielle standarder.
Kjerneteknologiske fordeler
I den industrielle produksjonsprosessen har neddykket buesveising uerstattelige tekniske fordeler ved tykk platesveising og sveising med lang sveisesøm. For det første kan flussbeskyttelsessystemet fullstendig isolere luften, noe som resulterer i svært lavt gassinnhold inne i sveisesømmen og en tett indre struktur med utmerkede mekaniske egenskaper. For det andre kan neddykket lysbuesveising tåle høye strømmer og oppnå stor varmetilførsel, med god penetrasjonsevne, og er spesielt egnet for tykk platesveising som ikke kan gjennomføres ved vanlige sveiseprosesser. Dessuten har denne automatiske sveisemetoden høy produksjonseffektivitet, stabil sveiseprosess, lav defektrate og svært liten avhengighet av menneskelig arbeidskraft. For det fjerde er forurensningen fra sveiserøyken betydelig redusert, noe som forbedrer-arbeidsmiljøet og sikkerheten på stedet. For det femte er sveisesømmen jevn og jevn, nesten uten sprut, noe som reduserer arbeidsbelastningen med påfølgende sliping og finbehandling betydelig, og forbedrer produksjonseffektiviteten.
Begrensninger
Selv om neddykket buesveising har betydelige fordeler, har den også visse tekniske begrensninger. På grunn av behovet for flussdekning under sveiseprosessen, er neddykket buesveising kun egnet for flatsveising og horisontal sveising, og kan ikke oppnå full-posisjonssveising som vertikal sveising og overheadsveising. Derfor er det posisjonsbegrensninger. I tillegg er neddykket buesveising ikke egnet for tynnplatesveising fordi varmetilførselen til neddykket buesveising er for stor, noe som er utsatt for å forårsake platedeformasjon eller gjennombrenning. Samtidig, på grunn av den store størrelsen på sveiseutstyret, er det ikke egnet for komplekse og uregelmessig formede små arbeidsstykker- så vel som mobile konstruksjonsscenarier. I faktisk produksjon må streng nøkkelprosesskontroll utføres: streng kontroll over tørketemperaturen til fluksen for å forhindre hydrogen-fremkalte sprekker; samsvar nøyaktig med strømmen og spenningen for å unngå at elektroden ikke trenger inn eller overopphetes; sikre jevn dekning av fluksen for å forhindre luftinntrenging; kontrollere sveisehastigheten rimelig for å stabilisere sveiseformasjonen.
De viktigste industrielle bruksområdene
Buesveising er mye brukt i tungindustriens produksjonsfelt der det kreves høye standarder for kvalitet og effektivitet.
1. I stålrørindustrien er det en spesialisert sveiseprosess for spiralsveisede rør og langsveisede rør med stor-diameter, og er mye brukt i langdistanse-olje- og gassrørledninger, kommunale vannforsyningsrørledninger og rørledninger for vindkraft.
2. I industrien for tunge stålkonstruksjoner brukes teknologi for neddykket buesveising for brostålplater, byggelastbærende strukturer og produksjon av havnemaskiner.
3. Ved produksjon av trykkbeholdere og kjeler brukes denne teknologien til tykkveggede sylindersveising for å sikre høy-trykktoleranse og lufttetthet.
4. Innenfor skipsbygging og marin ingeniørfag kan neddykket buesveising sikre den strukturelle stabiliteten og korrosjonsmotstanden til skipskroppsstålplater og offshore-plattformkomponenter.
Med den kontinuerlige utviklingen av automasjon og intelligent produksjon, utvikler den neddykkede buesveiseteknologien seg gradvis mot intelligent parameterjustering, robotsamarbeidssveising og effektiv sveising, noe som ytterligere forbedrer industriell produksjonseffektivitet.
Neddykket buesveising er en effektiv, høy-kvalitet og svært automatisert sveiseprosess som oppnår sveising gjennom beskyttelse av fluss og metallurgisk rensing. I motsetning til tradisjonell slissebuesveising, bruker neddykket buesveising granulær fluss for beskyttelse, noe som muliggjør lukket sveising, effektivt eliminerer porøsitetsdefekter og renser sveisemetallet, noe som resulterer i bedre mekaniske egenskaper. Den har betydelige fordeler som dyp penetrering, stabil prosess, estetisk sveiseutseende og lav defektrate. Den er spesielt egnet for tykke plater, lange sveiser og stor-industriproduksjon.
Selv om den har visse begrensninger i sveiseposisjoner og tynnplatesveising, har den fortsatt en dominerende posisjon innen tungindustri, rørledningsproduksjon, trykkbeholderproduksjon og stålkonstruksjonsteknikk. I fremtiden, med kontinuerlig innovasjon innen sveiseteknologi og automatiske kontrollsystemer, vil neddykket buesveising oppnå høyere sveiseeffektivitet, lavere defektrater og mer stabil sveiseytelse, og fortsette å være en kjernesveiseprosess som støtter byggingen av moderne industriell infrastruktur.
