Сред най-широко използваните и ефективни автоматични процеси на заваряване в съвременната тежка промишленост и производството на стоманени тръби, един езаваряване под флюс(SAW). Като зряла технология, SAW разполага с характеристики като потопена дъга, защита от поток, дълбоко проникване, стабилно качество на заваряване и по-малко пръски. За разлика от методите за заваряване MIG и TIG (отворена дъга), цялата дъга и разтопеният басейн при заваряване под флюс са напълно покрити и защитени от флюс, като по този начин зоната на заваряване се изолира от въздуха и се избягват окислителни дефекти. От началото на промишленото производство заваряването под флюс се превърна в основен процес на заваряване на спирално заварени тръби, дебелостенни стоманени конструкции, съдове под налягане, производство на котли, корабостроене и производство на голямо оборудване. Благодарение на своята пригодност за заваряване на дебели пластини, силен ток и лекота на автоматизация, заваряването под флюс заема незаменима позиция в производството на тежка промишленост.
Основно определение и принцип на работа
Заваряването под флюс е автоматичен или полу{0}}автоматичен процес на електродъгово заваряване, който използва твърда тел като добавъчен материал ипотоккато защитна среда. Основната характеристика на този процес е, че по време на процеса на заваряване дъгата е покрита от слоя флюс и не може да се види открит пламък. Цялата металургична реакция на заваряването е завършена в запечатана среда за защита от шлака.
Неговият принцип на работа може да бъде разделен на четири етапа: запалване на дъгата, топлинно топене, металургична реакция и защита от образуване на шлака. Когато заваръчната машина стартира, късото съединение между заваръчната тел и детайла генерира преходен ток, като по този начин запалва дъгата. В същото време високата -температурна дъга топи заобикалящия флюс, заваръчната тел и основния материал. Разтопеният флюс образува вискозен и плътен слой от течна шлака, който може напълно да покрие разтопения басейн с висока-температура. Този слой шлака може да изолира кислорода, азота и водните пари във въздуха, предотвратявайки навлизането на вредни газове в заваръчния шев. В същото време протича поредица от сложни металургични реакции между разтопената шлака и разтопената стомана, като дезоксидация, десулфуризация и дефосфоризация, като по този начин се пречиства микроструктурата на заваръчния шев и се подобряват механичните свойства на заваръчното съединение. След охлаждане течната шлака се втвърдява в твърда обвивка върху заваръчната повърхност, която лесно се отстранява и образува гладък и равномерен заваръчен шев.
Основното оборудване и материали на системата SAW
Цялостната система за заваряване под флюс се състои от професионално заваръчно оборудване, заваръчна тел и специален флюс.
1. Заваръчна техника
Основното оборудване се състои главно от автоматично захранване за заваряване, захранващо устройство за тел, заваръчна количка или мобилна портална система, устройство за подаване и възстановяване на поток. Захранването за заваряване осигурява стабилен ток и напрежение, за да осигури непрекъснато и стабилно горене на дъгата. Автоматичното телоподаващо устройство може прецизно да контролира скоростта на подаване на телта и да я съгласува със скоростта на движение при заваряване, за да се избегне прекъсване на дъгата и нестабилна вана от стопилка. Ходещата количка задвижва заваръчния пистолет да се движи с еднаква скорост, осигурявайки постоянство на ширината на заваръчния шев и дълбочината на проникване. В допълнение, системата за автоматична циркулация на флюса може да постигне автоматично разпръскване и възстановяване на флюса, като не само осигурява непрекъсната защита по време на процеса на заваряване, но също така подобрява използването на материала и по този начин намалява производствените разходи.
2. Заваръчна тел и флюс
Заваряването под флюс разчита на комбинирания ефект на заваръчната тел и флюса за постигане на металургична оптимизация. Заваръчната тел осигурява добавъчен метал и легирани елементи, докато флюсът служи като защитно, дезоксидиращо и средство за отстраняване на примеси. Различни видове стомана, като въглеродна стомана, ниско{2}}легирана високо{3}}якостна стомана и тръбопроводна стомана, изискват съответни неутрални, киселинни или алкални потоци. Сред тях алкалните флюсове имат относително силна способност за отстраняване на примеси, което може значително да подобри издръжливостта при ниски-температури и устойчивостта на напукване на заваръчния шев и са подходящи за заваряване на тръбопроводи и съдове под налягане при висок-стандарт; киселинните флюсове имат добра производителност на процеса, стабилна дъга и красива заварка и се използват главно за заваряване на обикновена конструкционна стомана.
Цялостен технологичен процес на заваряване под флюс
1. Пред-подготовка за заваряване
Пред{0}}обработката за заваряване е решаваща стъпка за осигуряване на качеството на заварката. Първо, повърхността на продукта и зоната на заваряване трябва да бъдат старателно почистени, като се отстранят ръждата, оксидните люспи, маслените петна, влагата и други примеси, за да се предотвратят дефекти като пори, шлакови включвания и пукнатини, причинени от примеси. Второ, флюсът трябва да се изсуши при определена висока температура, за да се отстранят вътрешните водни пари, като по този начин се намали съдържанието на водород в заваръчния шев и се избегне предизвикано от водород -студено напукване. В допълнение, операторът трябва да регулира междината на заваръчния монтаж и ъгъла на заваряване според дебелината на листа и стандартите за заваряване, за да осигури равномерен слой на проникване и добро топене.
2. Настройки на параметрите и пробно заваряване
Преди официалния процес на заваряване персоналът трябва да зададе основните параметри на процеса, включително заваръчен ток, напрежение, скорост на движение на дъгата и дължина на телта и т.н. Токът определя входящата топлина и дълбочината на проникване на заваръчния шев; напрежението контролира ширината на заваръчния шев и външния вид на заваръчния шев; скоростта на движение на дъгата влияе върху ефективността на заваряване и качеството на топене. Ако параметрите не са съгласувани правилно, това може да доведе до недостатъчна дълбочина на проникване, прогаряне, непълно сливане или неравномерно образуване на заваръчен шев. За да се гарантира стабилността на параметрите и квалифицираното изпълнение на заваръчния шев в-мащабно производство, трябва да се проведе пробно заваряване.
3. Официално заваряване и защита от флюс
По време на официалния процес на заваряване устройството за подаване на флюс равномерно разпръсква флюса върху заваръчния шев, образувайки достатъчна дебелина на слоя флюс. Заваръчната тел се подава непрекъснато и електрическата дъга гори стабилно под слоя флюс. Високо{2}}температурната електрическа дъга разтопява основния материал и заваръчната тел, образувайки разтопена вана. В същото време, след като флюсът се стопи, се образува защитен слой от шлака, който изолира въздуха и завършва металургичното пречистване. Заваръчната количка се движи напред с постоянна скорост, за да се постигне непрекъснато заваряване на-разстояние. За спираловидно заварени тръби и дебело-стенни стоманени конструкции обикновено се използва двустранно-дъгово заваряване под флюс. Първо се прави вътрешната заварка, последвана от външната заварка, за да се осигури пълно проникване и плътна структура на заварката.
4. Обработка и проверка след-заваряване
След като заваряването приключи, изчакайте естественото охлаждане и отстранете повърхностната шлакова обвивка. Заваръчната повърхност е гладка и плоска, с добро качество на формоване. За високо-качествени продукти, като тръбопроводна стомана и съдове под налягане, се изисква-неразрушително изпитване след-заваряване, като ултразвуково изпитване и рентгеново-откриване на дефекти, за да се открият вътрешни пукнатини, включвания на шлака и дефекти на непълно топене. В същото време трябва да се проведат тестове за механични свойства, като тестове за опън и удар, за да се провери дали здравината и издръжливостта на заваръчния шев отговарят на индустриалните стандарти.
Основни технологични предимства
В процеса на промишлено производство заваряването под флюс има незаменими технически предимства при заваряване на дебели плочи и заваряване на дълги заваръчни шевове. Първо, системата за защита от поток може напълно да изолира въздуха, което води до много ниско съдържание на газ вътре в заваръчния шев и плътна вътрешна структура с отлични механични свойства. Второ, електродъговото заваряване под флюс може да издържи на високи токове и да постигне голямо входяща топлина, като има добра способност за проникване и е особено подходящо за заваряване на дебели пластини, което не може да бъде завършено чрез обикновени процеси на заваряване. Освен това този автоматичен метод на заваряване има висока производствена ефективност, стабилен процес на заваряване, нисък процент на дефекти и много малка зависимост от човешкия труд. Четвърто, замърсяването от заваръчния дим е значително намалено, подобрявайки-работната среда и безопасността на място. Пето, заваръчният шев е гладък и равномерен, почти без пръски, което значително намалява натоварването на последващото шлайфане и фина обработка и подобрява ефективността на производството.
Ограничения
Въпреки че заваряването под флюс има значителни предимства, то има и определени технически ограничения. Поради необходимостта от покритие на потока по време на процеса на заваряване, заваряването под флюс е подходящо само за плоско заваряване и хоризонтално заваряване и не може да постигне заваряване в пълна -позиция, като вертикално заваряване и заваряване отгоре. Следователно има позиционни ограничения. Освен това електродъговото заваряване под флюс не е подходящо за заваряване на тънки плочи, тъй като входящата топлина при електродъгово заваряване под флюс е твърде голяма, което е склонно да причини деформация на плочата или прогаряне-. В същото време, поради големия размер на заваръчното оборудване, то не е подходящо за сложни и неправилно оформени малки детайли, както и сценарии за мобилно строителство. При действителното производство трябва да се извършва строг ключов контрол на процеса: стриктно контролиране на температурата на сушене на флюса, за да се предотвратят пукнатини, предизвикани от водород-; съпоставете точно тока и напрежението, за да избегнете непроникване на електрода или прегряване; осигурете равномерно покритие на потока, за да предотвратите проникване на въздух; контролирайте разумно скоростта на заваряване, за да стабилизирате образуването на заваръчния шев.
Основни индустриални приложения
Дъговото заваряване се използва широко в производствените области на тежката промишленост, където се изискват високи стандарти за качество и ефективност.
1. В производството на стоманени тръби това е специализиран процес на заваряване на спираловидно заварени тръби и заварени тръби с надлъжни шевове с голям-диаметър и се използва широко в-нефтопроводи и газопроводи на дълги разстояния, тръбопроводи за общинско водоснабдяване и тръбопроводи за вятърна енергия.
2. В индустрията за тежки стоманени конструкции технологията за заваряване под флюс се използва за стоманени плочи на мостове, носещи -конструкции на сгради и производство на пристанищни машини.
3. При производството на съдове под налягане и бойлери тази технология се използва за заваряване на дебело-цилиндър, за да се осигури висока-толерантност на налягането и херметичност.
4. В областта на корабостроенето и морското инженерство електродъговото заваряване под флюс може да осигури структурна стабилност и устойчивост на корозия на стоманените плочи на корпуса на кораба и компонентите на офшорната платформа.
С непрекъснатото развитие на автоматизацията и интелигентното производство, технологията за заваряване под флюс постепенно се развива към интелигентно регулиране на параметрите, съвместно заваряване с роботи и ефективно заваряване, което допълнително повишава ефективността на промишленото производство.
Заваряването под флюс е ефективен, високо{0}}качествен и силно автоматизиран процес на заваряване, който постига заваряване чрез защита на потока и металургично пречистване. За разлика от традиционното електродъгово заваряване с прорези, електродъговото заваряване под флюс използва гранулиран флюс за защита, което позволява затворено заваряване, ефективно елиминиране на порьозни дефекти и пречистване на заваръчния метал, което води до по-добри механични свойства. Има значителни предимства като дълбоко проникване, стабилен процес, естетичен вид на заваръчния шев и нисък процент на дефекти. Той е особено подходящ за дебели плочи, дълги заварки и широко{4}}промишлено производство.
Въпреки че има определени ограничения в заваръчните позиции и заваряването на тънки пластини, той все още има доминираща позиция в тежката промишленост, производството на тръбопроводи, производството на съдове под налягане и инженерството на стоманени конструкции. В бъдеще, с непрекъснати иновации в заваръчната технология и автоматичните системи за управление, заваряването под флюс ще постигне по-висока ефективност на заваряване, по-ниски проценти на дефекти и по-стабилна производителност на заваряване, продължавайки да бъде основен заваръчен процес, подпомагащ изграждането на модерна индустриална инфраструктура.
