Η συγκόλληση με τόξο ηλεκτροδίων είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος συγκόλλησης στη βιομηχανική παραγωγή.Το μέταλλο που πρόκειται να συγκολληθεί είναι ο ένας πόλος και το ηλεκτρόδιο είναι ο άλλος πόλος.Όταν οι δύο πόλοι είναι κοντά ο ένας στον άλλο, δημιουργείται ένα τόξο.Η θερμότητα που παράγεται από την εκκένωση τόξου (κοινώς γνωστή ως καύση τόξου) χρησιμοποιείται για τη σύνδεση του ηλεκτροδίου με τα τεμάχια που λιώνουν μεταξύ τους και σχηματίζουν μια συγκόλληση μετά τη συμπύκνωση, έτσι ώστε να επιτευχθεί μια διαδικασία συγκόλλησης με ισχυρή άρθρωση.
Εικόνα 1. Ιστορικό συγκόλλησης
Σύντομη Ιστορία
Μετά από πολλά πειράματα συγκόλλησης ήδη από τον 19ο αιώνα, ένας Άγγλος ονόματι Willard απέκτησε για πρώτη φορά ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη συγκόλληση τόξου το 1865. Χρησιμοποίησε ηλεκτρικό ρεύμα για να περάσει μέσα από δύο μικρά κομμάτια σιδήρου για να τα συντήξει με επιτυχία, και σε περίπου είκοσι χρόνια αργότερα, ένας Ρώσος ο Bernard απέκτησε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια διαδικασία συγκόλλησης τόξου.Διατήρησε ένα τόξο μεταξύ του πόλου άνθρακα και των τεμαχίων εργασίας.Όταν το τόξο λειτουργούσε χειροκίνητα μέσω της άρθρωσης των τεμαχίων εργασίας, τα προς συγκόλληση τεμάχια συγκολλήθηκαν μεταξύ τους.Στη δεκαετία του 1890, το στερεό μέταλλο αναπτύχθηκε ως ηλεκτρόδιο, το οποίο καταναλώθηκε στη λιωμένη λίμνη και έγινε μέρος του μετάλλου συγκόλλησης.Ωστόσο, το οξυγόνο και το άζωτο στον αέρα σχημάτισαν επιβλαβή οξείδια και νιτρίδια στο μέταλλο συγκόλλησης., Οδηγώντας έτσι σε κακή ποιότητα συγκόλλησης.
Στις αρχές του 20ου αιώνα, έγινε αντιληπτή η σημασία της προστασίας του τόξου για την αποφυγή διείσδυσης αέρα και η χρήση θερμότητας τόξου για την αποσύνθεση της επικάλυψης στο ηλεκτρόδιο της προστατευτικής ασπίδας αερίου έγινε η καλύτερη μέθοδος.Στα μέσα της δεκαετίας του 1920, αναπτύχθηκε το επικαλυμμένο ηλεκτρόδιο, το οποίο βελτίωσε σημαντικά την ποιότητα του συγκολλημένου μετάλλου.Ταυτόχρονα, μπορεί να είναι και ο πιο σημαντικός μετασχηματισμός της συγκόλλησης τόξου.Ο κύριος εξοπλισμός στη διαδικασία συγκόλλησης περιλαμβάνει ηλεκτρική μηχανή συγκόλλησης, λαβίδες συγκόλλησης και μάσκα προσώπου.
Εικόνα 2. Αρχή συγκόλλησης
Αρχή
Το τόξο συγκόλλησης τροφοδοτείται από την πηγή ισχύος συγκόλλησης.Κάτω από τη δράση μιας συγκεκριμένης τάσης, εμφανίζεται ένα ισχυρό και μακροχρόνιο φαινόμενο εκφόρτισης μεταξύ του ηλεκτροδίου (και του άκρου του σύρματος συγκόλλησης ή της ράβδου συγκόλλησης) και του τεμαχίου εργασίας.Η ουσία του τόξου συγκόλλησης είναι η αγωγιμότητα αερίου, δηλαδή το ουδέτερο αέριο στον χώρο όπου βρίσκεται το τόξο αποσυντίθεται σε θετικά φορτισμένα θετικά ιόντα και αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια υπό τη δράση μιας ορισμένης τάσης, η οποία ονομάζεται ιονισμός.Αυτά τα δύο φορτισμένα σωματίδια κατευθύνονται στους δύο πόλους.Η κατευθυντική κίνηση κάνει το τοπικό αέριο να μεταφέρει ηλεκτρισμό για να σχηματίσει ένα τόξο.Το ηλεκτρικό τόξο μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμότητα, η οποία θερμαίνει και λιώνει το μέταλλο για να σχηματίσει μια συγκολλημένη ένωση.
Αφού το τόξο προκληθεί να «αναφλεγεί», η ίδια η διαδικασία εκφόρτισης μπορεί να παράγει τα φορτισμένα σωματίδια που απαιτούνται για τη διατήρηση της εκφόρτισης, η οποία είναι ένα φαινόμενο αυτοσυντηρούμενης εκφόρτισης.Και η διαδικασία εκκένωσης τόξου έχει χαμηλή τάση, υψηλό ρεύμα, υψηλή θερμοκρασία και ισχυρή φωταύγεια.Με αυτή τη διαδικασία, η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική, μηχανική και φωτεινή ενέργεια.Η συγκόλληση χρησιμοποιεί κυρίως τη θερμική και μηχανική της ενέργεια για την επίτευξη του σκοπού της σύνδεσης μετάλλων.
Κατά τη συγκόλληση, το τόξο καίγεται μεταξύ της ράβδου συγκόλλησης και των τεμαχίων συγκόλλησης, λιώνοντας τα τεμάχια εργασίας και τον πυρήνα του ηλεκτροδίου για να σχηματιστεί μια λιωμένη λίμνη.Ταυτόχρονα, η επίστρωση του ηλεκτροδίου τήκεται επίσης και εμφανίζεται μια χημική αντίδραση για να σχηματιστεί σκωρία και αέριο, το οποίο προστατεύει το άκρο του ηλεκτροδίου, τα σταγονίδια, τη λιωμένη λίμνη και το μέταλλο συγκόλλησης υψηλής θερμοκρασίας.
Κύρια ταξινόμηση
Οι συνήθεις μέθοδοι συγκόλλησης τόξου περιλαμβάνουν κυρίως τη συγκόλληση με θωρακισμένο τόξο μετάλλων (SMAW), τη συγκόλληση με τόξο με βυθισμένο τόξο (SAW), τη συγκόλληση τόξου με αέριο βολφραμίου (GTAW ή TIG), τη συγκόλληση τόξου πλάσματος (PAW) και τη συγκόλληση με τόξο μετάλλου με αέριο (GMAW, MIG ή MAG). ) και τα λοιπά.
Εικόνα 3. Ηλεκτρόδιο συγκόλλησης E7018
Συγκόλληση θωρακισμένου τόξου μετάλλων (SMAW)
Η συγκόλληση με θωρακισμένο μεταλλικό τόξο χρησιμοποιεί το ηλεκτρόδιο και το τεμάχιο εργασίας ως δύο ηλεκτρόδια και η θερμότητα και η δύναμη εμφύσησης του τόξου χρησιμοποιούνται για την τοπική τήξη του τεμαχίου εργασίας κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης.Ταυτόχρονα, υπό τη δράση της θερμότητας τόξου, το άκρο του ηλεκτροδίου τήκεται για να σχηματιστεί ένα σταγονίδιο και το τεμάχιο εργασίας τήκεται μερικώς για να σχηματιστεί ένα οβάλ λάκκο γεμάτο με υγρό μέταλλο.Το λιωμένο υγρό μέταλλο και η σταγόνα του τεμαχίου εργασίας σχηματίζουν μια λιωμένη λίμνη.Κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, η επίστρωση και το μη μέταλλο είναι τα εγκλείσματα που διαλύονται μεταξύ τους και σχηματίζουν μια μη μεταλλική ουσία που καλύπτει την επιφάνεια της συγκόλλησης μέσω χημικών αλλαγών που ονομάζονται σκωρία.Καθώς το τόξο κινείται, η λιωμένη λίμνη ψύχεται και στερεοποιείται για να σχηματίσει μια συγκόλληση.Έχουμε διάφορα ηλεκτρόδια συγκόλλησης για SMAW, τα πιο δημοφιλή μοντέλα είναιE6010, E6011, E6013, E7016, E7018, και γιαανοξείδωτο ατσάλι, χυτοσίδηρος, σκληρή επιφάνειακαι τα λοιπά.
Εικόνα 4. Συγκόλληση με βυθισμένο τόξο
Συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο (SAW)
Η συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο είναι μια μέθοδος κατά την οποία το τόξο καίγεται κάτω από το στρώμα ροής για συγκόλληση.Το μεταλλικό ηλεκτρόδιο που χρησιμοποιείται στη συγκόλληση με βυθισμένο τόξο είναι ένα γυμνό σύρμα που τροφοδοτείται αυτόματα χωρίς διακοπή.Γενικά, ένα τρόλεϊ συγκόλλησης ή άλλες μηχανικές και ηλεκτρικές συσκευές χρησιμοποιούνται για την πραγματοποίηση της αυτόματης κίνησης του τόξου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης.Το τόξο της συγκόλλησης με βυθισμένο τόξο καίγεται κάτω από την κοκκώδη ροή.Η θερμότητα του τόξου λιώνει και εξατμίζει τα μέρη που επηρεάζονται άμεσα από το τόξο του τεμαχίου εργασίας, το άκρο του σύρματος συγκόλλησης και τη ροή, και ο ατμός του μετάλλου και της ροής εξατμίζεται για να σχηματίσει μια κλειστή κοιλότητα γύρω από το τόξο.Κάψτε σε αυτή την κοιλότητα.Η κοιλότητα περιβάλλεται από ένα φιλμ σκωρίας που αποτελείται από σκωρία που παράγεται από την τήξη ροής.Αυτή η μεμβράνη σκωρίας όχι μόνο απομονώνει καλά τον αέρα από την επαφή με το τόξο και τη λιωμένη λίμνη, αλλά επίσης εμποδίζει το τόξο να ακτινοβολεί προς τα έξω.Το σύρμα συγκόλλησης που θερμαίνεται και τήκεται από το τόξο πέφτει με τη μορφή σταγονιδίων και αναμιγνύεται με το λιωμένο μέταλλο του τεμαχίου εργασίας για να σχηματίσει μια λιωμένη λίμνη.Η λιγότερο πυκνή σκωρία επιπλέει στη λιωμένη λίμνη.Εκτός από τη μηχανική απομόνωση και προστασία του λιωμένου μετάλλου της δεξαμενής, η τηγμένη σκωρία υφίσταται επίσης μια μεταλλουργική αντίδραση με το λιωμένο μέταλλο της δεξαμενής κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, επηρεάζοντας έτσι τη χημική σύνθεση του μετάλλου συγκόλλησης.Το τόξο κινείται προς τα εμπρός και το λιωμένο μέταλλο της πισίνας σταδιακά κρυώνει και κρυσταλλώνεται για να σχηματίσει μια συγκόλληση.Αφού κρυώσει η λιωμένη σκωρία που επιπλέει στο πάνω μέρος της λιωμένης δεξαμενής, σχηματίζεται μια κρούστα σκωρίας για να συνεχίσει να προστατεύει τη συγκόλληση σε υψηλή θερμοκρασία και να την εμποδίζει να οξειδωθεί.Παρέχουμε τη ροή για το SAW,SJ101,SJ301,SJ302
Εικόνα 5. Συγκόλληση τόξου βολφραμίου αερίου-TIG
Gas Βαρέλι 252 γαλόνιωνgsten Συγκόλληση τόξου/Συγκόλληση αδρανούς αερίου βολφραμίου (GTAW ή TIG)
Η συγκόλληση TIG αναφέρεται σε μια μέθοδο συγκόλλησης τόξου που χρησιμοποιεί βολφράμιο ή κράμα βολφραμίου (θόριο βολφράμιο, δημήτριο βολφράμιο κ.λπ.) ως ηλεκτρόδιο και αργό ως αέριο θωράκισης, που αναφέρεται ως συγκόλληση TIG ή συγκόλληση GTAW.Κατά τη συγκόλληση, το μέταλλο πλήρωσης μπορεί να προστεθεί ή να μην προστεθεί σύμφωνα με τη μορφή αυλάκωσης της συγκόλλησης και την απόδοση του μετάλλου συγκόλλησης.Το μέταλλο πλήρωσης συνήθως προστίθεται από το μπροστινό μέρος του τόξου.Λόγω της ιδιαιτερότητας του αλουμινίου-μαγνησίου και των υλικών του κραμάτων, απαιτείται συγκόλληση τόξου βολφραμίου εναλλασσόμενου ρεύματος για τη συγκόλληση και η συγκόλληση τόξου βολφραμίου συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιείται για άλλα μεταλλικά υλικά.Για τον έλεγχο της εισόδου θερμότητας, η συγκόλληση τόξου βολφραμίου παλμικού αργού χρησιμοποιείται όλο και πιο ευρέως.Χρησιμοποιούνται κυρίως σύρματα συγκόλλησης TIGAWS ER70S-6, ER80S-G,ER4043,ER5356,HS221και τα λοιπά.
Εικόνα 5. Συγκόλληση με τόξο πλάσματος
Συγκόλληση με τόξο πλάσματος (PAW)
Το τόξο πλάσματος είναι μια ειδική μορφή τόξου.Το τόξο είναι επίσης βολφράμιο ή κράμα βολφραμίου (βολφράμιο θόριο, βολφράμιο δημητρίου κ.λπ.) ως ηλεκτρόδιο τόξου, χρησιμοποιώντας αργό ως προστατευτικό αέριο, αλλά το ηλεκτρόδιο βολφραμίου δεν εκτείνεται έξω από το ακροφύσιο, αλλά αποσύρεται Μέσα στο ακροφύσιο, το ακροφύσιο είναι υδρόψυκτο, γνωστό και ως υδρόψυκτο ακροφύσιο.Το αδρανές αέριο χωρίζεται σε δύο μέρη, ένα μέρος είναι το αέριο που εκτοξεύεται μεταξύ του ηλεκτροδίου βολφραμίου και του υδρόψυκτου ακροφυσίου, που ονομάζεται αέριο ιόντων.το άλλο μέρος είναι το αέριο που εκτοξεύεται μεταξύ του υδρόψυκτου ακροφυσίου και της προστατευτικής κουκούλας αερίου, που ονομάζεται αέριο θωράκισης, χρησιμοποιώντας τόξο πλάσματος ως πηγή θερμότητας για συγκόλληση, κοπή, ψεκασμό, επικάλυψη κ.λπ.
Εικόνα 5 Συγκόλληση μετάλλου-αδρανούς αερίου
Συγκόλληση μετάλλων με αδρανές αέριο (MIG)
Η συγκόλληση MIG σημαίνει ότι το σύρμα συγκόλλησης αντικαθιστά το ηλεκτρόδιο βολφραμίου.Το ίδιο το σύρμα συγκόλλησης είναι ένας από τους πόλους του τόξου, που παίζει το ρόλο της ηλεκτρικής αγωγιμότητας και του τόξου, και ταυτόχρονα με το υλικό πλήρωσης, το οποίο λιώνει συνεχώς και γεμίζει στη συγκόλληση υπό τη δράση του τόξου.Το προστατευτικό αέριο που χρησιμοποιείται συνήθως γύρω από το τόξο μπορεί να είναι το αδρανές αέριο Ar, το ενεργό αέριο CO2, ή το Ar+CO2μικτό αέριο.Η συγκόλληση MIG που χρησιμοποιεί το Ar ως προστατευτικό αέριο ονομάζεται συγκόλληση MIG.Συγκόλληση MIG που χρησιμοποιεί CO2καθώς το προστατευτικό αέριο ονομάζεται CO2συγκόλληση.Τα πιο δημοφιλή MIG είναιAWS ER70S-6, ER80S-G.
Ώρα δημοσίευσης: 17 Αυγούστου 2021