Elektrodbågsvetsning är den mest använda svetsmetoden inom industriell produktion.Metallen som ska svetsas är en pol och elektroden är den andra polen.När de två polerna är nära varandra genereras en båge.Värmen som genereras av ljusbågsurladdning (allmänt känd som ljusbågsförbränning) används för att ansluta elektroden med arbetsstyckena som smälter varandra och bildar en svets efter kondensering, för att erhålla en svetsprocess med en stark fog.
Figur 1. Historik av svetsning
Kortfattad bakgrund
Efter många svetsexperiment redan på 1800-talet fick en engelsman vid namn Willard först patent på bågsvetsning 1865. Han använde elektrisk ström för att passera genom två små järnstycken för att framgångsrikt smälta ihop dem, och ungefär tjugo år senare, en ryss heter Bernard fick patent på en bågsvetsprocess.Han upprätthöll en båge mellan kolpolen och arbetsstyckena.När bågen manövrerades manuellt genom skarven mellan arbetsstyckena, smältes arbetsstyckena som skulle svetsas samman.På 1890-talet utvecklades solid metall som en elektrod, som förbrukades i den smälta poolen och blev en del av svetsmetallen.Syre och kväve i luften bildade dock skadliga oxider och nitrider i svetsmetallen., Vilket leder till dålig svetskvalitet.
I början av 1900-talet insåg man vikten av att skydda ljusbågen för att undvika luftinfiltration, och användningen av ljusbågsvärme för att bryta ner beläggningen i elektroden på skyddsgasskölden blev den bästa metoden.I mitten av 1920-talet utvecklades den belagda elektroden, vilket avsevärt förbättrade kvaliteten på den svetsade metallen.Samtidigt kan det också vara den viktigaste omvandlingen av bågsvetsning.Huvudutrustningen i svetsprocessen inkluderar elektrisk svetsmaskin, svetstång och ansiktsmask.
Figur 2. Princip för svetsning
Princip
Svetsbågen drivs av svetsströmkällan.Under inverkan av en viss spänning uppstår ett starkt och långvarigt urladdningsfenomen mellan elektroden (och änden av svetstråden eller svetsstaven) och arbetsstycket.Kärnan i svetsbåge är gasledning, det vill säga den neutrala gasen i utrymmet där bågen är belägen sönderdelas till positivt laddade positiva joner och negativt laddade elektroner under inverkan av en viss spänning, vilket kallas jonisering.Dessa två laddade partiklar riktas mot de två polerna.Riktningsrörelse gör att den lokala gasen leder elektricitet för att bilda en båge.Den elektriska ljusbågen omvandlar elektrisk energi till värme, som värmer och smälter metallen för att bilda en svetsfog.
Efter att ljusbågen har inducerats att "antända" kan själva urladdningsprocessen producera de laddade partiklar som behövs för att upprätthålla urladdningen, vilket är ett självupprätthållande urladdningsfenomen.Och bågarladdningsprocessen har låg spänning, hög ström, hög temperatur och stark luminescens.Med denna process omvandlas elektrisk energi till värme, mekanisk energi och ljusenergi.Svetsning använder huvudsakligen sin termiska och mekaniska energi för att uppnå syftet att ansluta metaller.
Under svetsning brinner ljusbågen mellan svetsstången och svetsarbetsstyckena och smälter arbetsstyckena och elektrodkärnan för att bilda en smält pool.Samtidigt smälts även elektrodbeläggningen, och en kemisk reaktion sker för att bilda slagg och gas, vilket skyddar elektrodens ände, droppar, smält pool och högtemperatursvetsmetall.
Huvudklassificering
Vanliga bågsvetsningsmetoder inkluderar huvudsakligen Shielded Metal Arc Welding (SMAW), Submerged Arc Welding (SAW), Gas Tungsten Arc Weld (GTAW eller TIG-svetsning), Plasma Arc Welding (PAW) och Gas Metal Arc Welding (GMAW, MIG eller MAG-svetsning) ) etc.
Figur 3. E7018 svetselektrod
Skärmad metallbågsvetsning (SMAW)
Skärmad metallbågsvetsning använder elektroden och arbetsstycket som två elektroder, och värmen och blåskraften från bågen används för att lokalt smälta arbetsstycket under svetsning.Samtidigt, under inverkan av bågvärmen, smälts änden av elektroden för att bilda en droppe, och arbetsstycket smälts delvis för att bilda en oval grop fylld med flytande metall.Den smälta flytande metallen och arbetsstyckets droppe bildar en smält pool.Under svetsprocessen löser beläggningen och icke-metallinneslutningarna upp varandra och bildar en icke-metallisk substans som täcker svetsytan genom kemiska förändringar som kallas slagg.När bågen rör sig kyls den smälta poolen och stelnar för att bilda en svets.Vi har olika svetselektroder för SMAW, de mest populära modellerna ärE6010, E6011, E6013, E7016, E7018, och förrostfritt stål, gjutjärn, hårt underlagetc.
Figur 4. Nedsänkt bågsvetsning
Submerged Arc Welding (SAW)
Nedsänkt bågsvetsning är en metod där bågen brinner under flussskiktet för svetsning.Metallelektroden som används vid nedsänkt bågsvetsning är en blank tråd som automatiskt matas in utan avbrott.I allmänhet används en svetsvagn eller andra mekaniska och elektriska anordningar för att realisera den automatiska rörelsen av bågen under svetsprocessen.Bågen av nedsänkt bågsvetsning brinner under det granulära flussmedlet.Värmen från bågen smälter och förångar de delar som direkt påverkas av arbetsstyckets båge, änden av svetstråden och flussmedlet, och ångan från metallen och flussmedlet avdunstar för att bilda ett slutet hålrum runt bågen.Bränn i denna hålighet.Kaviteten är omgiven av en slaggfilm som består av slagg som produceras av flussmältningen.Denna slaggfilm isolerar inte bara luften från kontakt med ljusbågen och den smälta poolen, utan förhindrar också att ljusbågen strålar ut.Svetstråden som värms upp och smälts av bågen faller i form av droppar och blandas med den smälta arbetsstyckets metall för att bilda en smält pool.Den mindre täta slaggen flyter på den smälta poolen.Förutom den mekaniska isoleringen och skyddet av den smälta poolmetallen, genomgår den smälta slaggen även en metallurgisk reaktion med den smälta poolmetallen under svetsprocessen, vilket påverkar den kemiska sammansättningen av svetsmetallen.Bågen rör sig framåt, och den smälta poolmetallen svalnar gradvis och kristalliserar för att bilda en svets.Efter att den smälta slaggen som flyter på den övre delen av den smälta poolen svalnar, bildas en slaggskorpa för att fortsätta att skydda svetsen vid hög temperatur och förhindra att den oxideras.Vi tillhandahåller flödet för SAW,SJ101,SJ301,SJ302
Figur 5. Gas Tungsten Arc Weld-TIG
Gas Tungstsv Arc Weld/Tungsten Inert Gas Welding (GTAW eller TIG)
TIG-svetsning hänvisar till en bågsvetsmetod som använder volfram eller volframlegering (toriumvolfram, ceriumvolfram, etc.) som en elektrod och argon som skyddsgas, kallad TIG-svetsning eller GTAW-svetsning.Under svetsning kan tillsatsmetall tillsättas eller inte tillsättas beroende på svetsens spårform och svetsmetallens prestanda.Fyllnadsmetall tillsätts vanligtvis från framsidan av bågen.På grund av särdragen hos aluminium-magnesium och dess legeringsmaterial krävs AC volframbågsvetsning för svetsning, och DC volframbågsvetsning används för andra metallmaterial.För att kontrollera värmetillförseln används pulsad argon volframbågsvetsning mer och mer allmänt.Främst använda TIG-svetstrådar ärAWS ER70S-6, ER80S-G,ER4043,ER5356,HS221och så vidare.
Figur 5. Plasmabågsvetsning
Plasmabågsvetsning (PAW)
Plasmabåge är en speciell form av båge.Bågen är också volfram eller volframlegering (torium volfram, cerium volfram, etc.) som ljusbågselektrod, med argon som skyddsgas, men volframelektroden sträcker sig inte ut ur munstycket, utan dras tillbaka Inuti munstycket, munstycket är vattenkylt, även känt som vattenkylt munstycke.Den inerta gasen är uppdelad i två delar, en del är gasen som sprutas ut mellan volframelektroden och det vattenkylda munstycket, kallad jongas;den andra delen är gasen som sprutas ut mellan det vattenkylda munstycket och den skyddande gashuven, kallad skyddsgas, som använder plasmabåge som värmekälla för svetsning, skärning, sprutning, ytbeläggning, etc.
Figur 5 Metall-inert gassvetsning
Metall Inert Gas Welding (MIG)
MIG-svetsning innebär att svetstråden ersätter volframelektroden.Själva svetstråden är en av bågens poler, som spelar rollen som elektrisk ledning och ljusbåge, och samtidigt som fyllmaterialet, som kontinuerligt smälts och fylls i svetsen under bågens verkan.Den skyddsgas som vanligtvis används runt ljusbågen kan vara den inerta gasen Ar, den aktiva gasen CO2eller Ar+CO2blandad gas.MIG-svetsning som använder Ar som skyddsgas kallas MIG-svetsning;MIG-svetsning som använder CO2som skyddsgas kallas CO2svetsning.De mest populära MIG ärAWS ER70S-6, ER80S-G.
Posttid: 17 augusti 2021