A modern nehézipar és acélcsőgyártás legszélesebb körben használt és leghatékonyabb automatikus hegesztési eljárásai közé tartozikmerülőíves hegesztés(FŰRÉSZ). Kiforrott technológiaként a SAW olyan jellemzőkkel rendelkezik, mint a merülőív, a fluxusvédelem, a mély behatolás, a stabil hegesztési minőség és a kevesebb fröcskölés. A MIG és TIG (open ív) hegesztési módszerekkel ellentétben a merülőíves hegesztés teljes íve és olvadt medencéje teljesen le van fedve és fluxussal védett, így elszigeteli a hegesztési területet a levegőtől és elkerüli az oxidációs hibákat. Az ipari gyártás megkezdése óta a merülőíves hegesztés a spirálhegesztett csövek, vastag-falú acélszerkezetek, nyomástartó edények, kazángyártás, hajógyártás és nagyberendezések gyártása során alkalmazott alapvető hegesztési folyamattá vált. Vastaglemez-hegesztésre való alkalmassága, erős áramkapacitása és könnyű automatizálása miatt a merülőíves hegesztés pótolhatatlan helyet foglalt el a nehézipari gyártásban.
Alapvető meghatározás és működési elv
A merülőíves hegesztés egy automatikus vagy félautomata{0}}ívhegesztési eljárás, amely tömör huzalt használ töltőanyagként ésfényárammint védőközeg. Ennek a folyamatnak a legfontosabb jellemzője, hogy a hegesztési folyamat során az ívet a fluxusréteg borítja, és nyílt láng nem látható. A hegesztés teljes metallurgiai reakciója zárt salakvédelmi környezetben valósul meg.
Működési elve négy szakaszra osztható: ívgyújtás, hőolvasztás, kohászati reakció és salakképződés elleni védelem. Amikor a hegesztőgép elindul, a hegesztőhuzal és a munkadarab közötti rövidzárlat tranziens áramot hoz létre, ezáltal meggyújtja az ívet. Ugyanakkor a magas-hőmérsékletű ívhő megolvasztja a környező folyasztószert, a hegesztőhuzalt és az alapanyagot. Az olvadt folyasztószer viszkózus és sűrű folyékony salakréteget képez, amely teljesen lefedi a magas hőmérsékletű olvadt medencét. Ez a salakréteg képes elszigetelni a levegőben lévő oxigént, nitrogént és vízgőzt, megakadályozva a káros gázok bejutását a hegesztési varratba. Ugyanakkor az olvadt salak és az olvadt acél között összetett kohászati reakciók sora megy végbe, mint például deoxidáció, kéntelenítés és foszformentesítés, ezáltal megtisztul a hegesztési varrat mikroszerkezete és javulnak a hegesztési kötés mechanikai tulajdonságai. Lehűlés után a folyékony salak a hegesztési felületen kemény burokká szilárdul, amely könnyen eltávolítható, és sima és egyenletes varratot képez.
A SAW rendszer főbb berendezései és anyagai
A teljes merülőíves hegesztőrendszer professzionális hegesztőberendezésekből, hegesztőhuzalból és speciális folyasztószerből áll.
1. Hegesztő berendezések
Az alapfelszerelés főként automatikus hegesztő tápegységből, huzalelőtolóból, hegesztőkocsiból vagy mobil portálrendszerből, fluxus-ellátó és visszanyerő berendezésből áll. A hegesztő tápegység stabil áramot és feszültséget biztosít az ív folyamatos és stabil égésének biztosításához. Az automatikus huzaladagoló pontosan tudja szabályozni a huzalelőtolás sebességét, és hozzáigazítja a hegesztési mozgási sebességhez, hogy elkerülje az ív megszakadását és az instabil olvadékot. A sétálókocsi egyenletes sebességgel mozgatja a hegesztőpisztolyt, biztosítva a hegesztési szélesség és a behatolási mélység egyenletességét. Ezen túlmenően, az automatikus folyasztószer-keringető rendszer a folyasztószer automatikus szétterítését és visszanyerését tudja elérni, nemcsak folyamatos védelmet biztosítva a hegesztési folyamat során, hanem javítja az anyagfelhasználást és ezáltal csökkenti a gyártási költségeket.
2. Hegesztőhuzal és folyasztószer
A merülőíves hegesztés a hegesztőhuzal és a fluxus együttes hatásán alapul a kohászati optimalizálás elérése érdekében. A hegesztőhuzal töltőanyagot és ötvözetelemeket biztosít, míg a folyasztószer védő-, deoxidáló- és szennyeződéseltávolító szerként szolgál. A különböző típusú acélokhoz, például a szénacélhoz, az alacsony -ötvözött nagyszilárdságú-acélhoz és a csővezetékacélhoz megfelelő semleges, savas vagy lúgos folyasztószerre van szükség. Közülük a lúgos folyasztószerek viszonylag erős szennyezőanyag-eltávolító képességgel rendelkeznek, ami jelentősen javíthatja a hegesztés alacsony hőmérsékleti szívósságát és repedésállóságát, és alkalmasak magas színvonalú csővezetékek és nyomástartó edények hegesztésére; A savas folyasztószer jó folyamatteljesítményt, stabil ívet és szép hegesztési formát mutat, és főként közönséges szerkezeti acélok hegesztésére használják.
A merülőíves hegesztés teljes technológiai folyamata
1. Elő-hegesztés előkészítése
A hegesztés előtti kezelés-a hegesztési varrat minőségének biztosításában kulcsfontosságú lépés. Először is, a termék felületét és a hegesztési felületet alaposan meg kell tisztítani, eltávolítva a rozsdát, oxidréteget, olajfoltokat, nedvességet és egyéb szennyeződéseket, hogy megelőzzük a hibákat, például a pórusokat, salakzárványokat és a szennyeződések okozta repedéseket. Másodszor, a folyasztószert meghatározott magas hőmérsékleten kell szárítani a belső vízgőz eltávolítása érdekében, ezáltal csökkentve a hidrogéntartalmat a hegesztési varratban, és elkerülve a hidrogén- okozta hideg repedést. Ezenkívül a kezelőnek be kell állítania a hegesztési egység hézagát és a hegesztési szöget a lemez vastagságának és a hegesztési szabványoknak megfelelően, hogy biztosítsa az egyenletes behatolási réteget és a jó olvadást.
2. Paraméterbeállítások és próbahegesztés
A formális hegesztési folyamat előtt a személyzetnek be kell állítania az alapvető folyamatparamétereket, beleértve a hegesztőáramot, feszültséget, ívmozgási sebességet, huzalhosszat stb. Az áram határozza meg a hőbevitelt és a hegesztési varrat behatolási mélységét; a feszültség szabályozza a hegesztési varrat szélességét és a varratperem megjelenését; az ív mozgási sebessége befolyásolja a hegesztés hatékonyságát és a fúzió minőségét. Ha a paraméterek nincsenek megfelelően illesztve, az elégtelen behatolási mélységet, átégést, tökéletlen olvadást vagy egyenetlen varratképződést eredményezhet. A paraméterek stabilitásának és a minősített hegesztési teljesítménynek a nagyüzemi-gyártás során történő biztosítása érdekében próbahegesztést kell végezni.
3. Formai hegesztés és folyósító védelem
A formális hegesztési folyamat során a folyasztószer-bevezető berendezés egyenletesen oszlatja el a folyasztószert a hegesztési varraton, megfelelő vastagságú fluxusréteget képezve. A hegesztőhuzal folyamatosan betáplálva van, és az elektromos ív stabilan ég a fluxusréteg alatt. A magas hőmérsékletű elektromos ív megolvasztja az alapanyagot és a hegesztőhuzalt, olvadt medencét képezve. Ugyanakkor a fluxus megolvadása után védő salakréteg képződik, amely elszigeteli a levegőt és befejezi a kohászati tisztítást. A hegesztőkocsi állandó sebességgel halad előre a folyamatos és nagy távolságú{5}}hegesztés érdekében. A spirálhegesztett csövek és a vastag -falú acélszerkezetek esetében általában a kétoldalas-merülő ívhegesztést alkalmazzák. A teljes behatolás és a sűrű varratszerkezet biztosítása érdekében először a belső varrat, majd a külső hegesztés történik.
4. Hegesztést követő kezelés és ellenőrzés
A hegesztés befejezése után várja meg a természetes lehűlést és távolítsa el a felületi salakhéjat. A hegesztési felület sima és sík, jó alakítási minőséggel. Kiváló-minőségű termékek, például csővezetékacél és nyomástartó edények esetén a belső repedések, salakzárványok és a nem teljes fúziós hibák kimutatásához roncsolásmentes, utó-hegesztési vizsgálatokra van szükség, például ultrahangos vizsgálatra és röntgensugaras hibák észlelésére. Ugyanakkor mechanikai tulajdonságvizsgálatokat, például szakító- és ütési vizsgálatokat kell végezni annak ellenőrzésére, hogy a hegesztési szilárdság és szívósság megfelel-e az ipari szabványoknak.
Alapvető technológiai előnyök
Az ipari gyártási folyamatban a merülőíves hegesztés pótolhatatlan műszaki előnyökkel rendelkezik a vastaglemezes hegesztés és a hosszú varrat hegesztése terén. Először is, a fluxusvédelmi rendszer teljesen el tudja szigetelni a levegőt, ami nagyon alacsony gáztartalmat eredményez a hegesztési varraton belül, és sűrű belső szerkezetet, kiváló mechanikai tulajdonságokkal. Másodszor, a merülőíves hegesztés ellenáll a nagy áramerősségeknek és nagy hőbevitelt tesz lehetővé, jó áthatolási képességgel rendelkezik, és különösen alkalmas vastag lemezek hegesztésére, amelyet szokásos hegesztési eljárásokkal nem lehet befejezni. Ezenkívül ez az automatikus hegesztési módszer magas termelési hatékonysággal, stabil hegesztési folyamattal, alacsony hibaaránnyal és nagyon kis mértékben függ az emberi munkától. Negyedszer, a hegesztési füstből származó szennyezés jelentősen csökken, ami javítja a helyszíni munkakörnyezetet és a biztonságot. Ötödször, a hegesztési varrat sima és egyenletes, szinte nincs fröcskölés, ami jelentősen csökkenti a későbbi csiszolási és finomfeldolgozási munkaterhelést, és javítja a gyártás hatékonyságát.
Korlátozások
Bár a merülőíves hegesztésnek jelentős előnyei vannak, vannak bizonyos technikai korlátai is. A hegesztési folyamat során a fluxus lefedésének szükségessége miatt a merülőíves hegesztés csak síkhegesztésre és vízszintes hegesztésre alkalmas, és nem érhető el teljes -pozíciós hegesztés, például függőleges hegesztés és fejhegesztés. Ezért vannak helyzeti korlátok. Ezenkívül a merülőíves hegesztés nem alkalmas vékonylemez-hegesztésre, mivel a merülőíves hegesztés hőbevitele túl nagy, ami hajlamos a lemez deformálódására vagy átégetésére. Ugyanakkor a hegesztőberendezés nagy mérete miatt nem alkalmas összetett és szabálytalan alakú kis munkadarabok-, valamint mobil építési forgatókönyvekhez. A tényleges gyártás során szigorú kulcsfontosságú folyamatellenőrzést kell végezni: szigorúan ellenőrizni kell a folyasztószer szárítási hőmérsékletét, hogy elkerüljük a hidrogén- okozta repedéseket; pontosan illeszkedjen az áramhoz és a feszültséghez, hogy elkerülje az elektróda áthatolását vagy túlmelegedését; biztosítsa a fluxus egyenletes lefedését a levegő behatolásának megakadályozása érdekében; ésszerűen szabályozza a hegesztési sebességet a varratképződés stabilizálása érdekében.
Főbb ipari alkalmazások
Az ívhegesztést széles körben használják a nehézipari gyártási területeken, ahol magas minőségi és hatékonysági követelményekre van szükség.
1. Az acélcsőiparban ez egy speciális hegesztési eljárás spirálhegesztett csövekhez és nagy-átmérőjű, hosszanti varratú hegesztett csövekhez, és széles körben használják nagy távolságú olaj- és gázvezetékekben, települési vízvezetékekben és szélenergia-mérnöki csővezetékekben.
2. A nehézacélszerkezet-iparban a merülőíves hegesztési technológiát hídacéllemezek, épületek teherhordó szerkezetei-és kikötőgépek gyártásához használják.
3. A nyomástartó edények és kazánok gyártásában ezt a technológiát vastag-falú hengerek hegesztésére használják a magas-nyomástűrés és légtömörség biztosítása érdekében.
4. A hajógyártás és a tengerészeti mérnöki területen a merülő ívhegesztés biztosíthatja a hajótest acéllemezeinek és a tengeri platform alkatrészeinek szerkezeti stabilitását és korrózióállóságát.
Az automatizálás és az intelligens gyártás folyamatos fejlődésével a merülőíves hegesztési technológia fokozatosan az intelligens paraméterbeállítás, a robotos együttműködési hegesztés és a hatékony hegesztés irányába fejlődik, tovább növelve az ipari termelés hatékonyságát.
A merülőíves hegesztés egy hatékony, jó{0}}minőségű és nagymértékben automatizált hegesztési eljárás, amely a fluxusvédelem és a kohászati tisztítás révén valósítja meg a hegesztést. A hagyományos hornyos ívhegesztéssel ellentétben a merülőíves hegesztés szemcsés folyasztószert használ a védelem érdekében, lehetővé téve a zárt hegesztést, hatékonyan kiküszöbölve a porozitási hibákat és megtisztítva a hegesztett fémet, ami jobb mechanikai tulajdonságokat eredményez. Jelentős előnyei vannak, mint például a mély behatolás, a stabil folyamat, az esztétikus hegesztési megjelenés és az alacsony hibaarány. Különösen alkalmas vastag lemezekhez, hosszú hegesztésekhez és nagy-ipari gyártáshoz.
Bár vannak bizonyos korlátai a hegesztési pozíciókban és a vékonylemez-hegesztésben, továbbra is domináns pozíciót tölt be a nehéziparban, a csővezetékgyártásban, a nyomástartó edénygyártásban és az acélszerkezet-gyártásban. A jövőben a hegesztési technológia és az automatikus vezérlőrendszerek folyamatos innovációjával a merülőíves hegesztés nagyobb hegesztési hatékonyságot, alacsonyabb hibaarányt és stabilabb hegesztési teljesítményt fog elérni, továbbra is a modern ipari infrastruktúra kiépítését támogató alapvető hegesztési folyamat.
