Arc welding cu electrozi acoperiti este un proces in care sursa de caldura este un arc electric. arc de aprindere între electrod acoperit (prin electrodul titular) și piesa de prelucrat (materialul de bază) formează o căldură, ceea ce duce la topirea rapidă a materialului de bază și electrodul (material de sudura).
Lanț de sudare
Lanțul de sudură trebuie să cuprindă următoarele elemente:
1. Sursă de alimentare
Sursa de alimentare furnizează suficient curent pentru a acționa și pentru a menține arderea arcului electric care este generat între materialul de bază și electrod.
a). Sursă de alimentare AC
Curentul de ieșire al sursei de energie are forma unei unde armonice, care schimbă polaritatea la intervale regulate, cu o frecvență de 50 sau 60 de cicluri pe secundă (hertz). Acest efect este obținut prin utilizarea unui transformator care transformă curentul de rețea într-un curent adecvat pentru sudare. Potrivit pentru mașinile de sudură electromecanică.
b). DC de alimentare
Curentul de ieșire al sursei de energie este sub forma unui val continuu, care este realizat cu un dispozitiv, un redresor, care este situat pe baza transformatorului și poate converti curentul de la variabilă la constantă.
Acesta este tipic pentru sursele electronice (tiristor) și invertor.
Dacă se utilizează o sursă de alimentare constantă în circuitul de sudură, acesta poate fi clasificat ulterior în funcție de metoda de conectare a poliilor sursei de alimentare la materialul de sudat:
- conexiune directă a polarității
Contactul cu polaritate directă are loc atunci când cablul de strângere (electrod titular) este conectat la polul negativ (-) sursa de alimentare și cablul de împământare (împământare terminal) - la polul pozitiv (+) al sursei de alimentare. Arcul electric concentrează căldura și conduce la topirea metalului. În acest caz, tija electrodului se topește și pătrunde în îmbinarea de sudură.
inversa polaritate
Conexiunea cu inversarea polarității are loc atunci când cablul de strângere (borna electrod) este conectat la polul pozitiv (+) sursa de alimentare și cablul de împământare (împământare terminal) - la polul negativ (-) de alimentare cu energie. Căldura arcului electric este în principal concentrată la capătul electrodului.
Pentru diferite tipuri de curent, se folosesc electrozi de diferite tipuri (constante sau variabile) și, în cazul curentului direct, de polaritate specială. Astfel, alegerea electrodului trebuie să se bazeze pe tipul de sursă de energie utilizată. Selectarea greșită va duce la probleme legate de stabilitatea arcului și probleme legate de calitatea sudării.
2. Suportul electrodului
Funcția principală a fixării electrodului este menținerea electrodului, asigurând un contact electric bun pentru trecerea curentului; și asigură, de asemenea, o izolație electrică suficientă pentru sudor.
3. Electrod acoperit
Electrodul acoperit constă dintr-un miez și un înveliș, care transporta diferite, dar complementare funcții: un miez de electrod funcționează, în esență, ca un conductor pentru alimentarea cu energie electrică a arcului și ca un furnizor de material care umple compusul; acoperișul, pe de altă parte, are funcția principală - de a proteja baia de sudură și de a stabiliza arcul.
4-5. Clemă de împământare și cabluri (cablu de prindere și cablu de împământare)
Clema de împământare este o unealtă care, prin intermediul cablului de împământare, asigură închiderea circuitului electric între sursa de energie de sudură și metalul de sudat. Clame și cabluri de împământare conectate la borna electrodului și respectiv la borna de împământare. Acestea permit crearea unei conexiuni electrice între sursa de alimentare și materialul de bază pentru sudare. Alegerea secțiunii transversale și a lungimii cablului trebuie să se bazeze pe valoarea maximă a curentului de sudură.
Aparatul cu arc rapid, forța de aprindere și antiaderență
Sursele de alimentare pentru sudură pot include dispozitive speciale, ale căror funcții sunt simplificarea utilizării lor. Aceste dispozitive sunt: Arc Force, Hot Start și dispozitive anti-stick.
„Arc Forțarea“ facilitează transferul de picături topite din materialul de electrod la materialul de miez, prevenind stingerea arcului atunci când picăturile vin în contact (de exemplu, creați un scurt circuit) între electrod și baia de metal topit.
"Aprinderea la cald" ajută la aprinderea unui arc electric prin aplicarea curentului excesiv / supracurent la fiecare reluare a sudării.
Dispozitivul de antiaderență a electrodului oprește automat sursa de alimentare dacă electrodul se lipeste de materialul principal, permițându-l astfel să fie îndepărtat manual, fără efort suplimentar.
Electrozi acoperiți
1. Caracteristici
Electrodul acoperit constă dintr-un miez și un strat de acoperire:
Miezul constă dintr-un fir metalic cu proprietăți de conductor, al cărui unic scop este de a alimenta materialul de sudură piesei de prelucrat. Materialul folosit depinde de materialul principal: pentru oțelurile de carbon, pentru care sudarea cu electrozi este cea mai comună, miezul este fabricat din oțel moale. În timpul sudării, miezul se topește puțin, înainte ca vopseaua să se topească.
De asemenea, conține un material care poate purifica materialul de bază și componentele care contribuie la crearea de aliaje în timpul topirii. Alegerea stratului de acoperire este astfel foarte importantă și depinde de caracteristicile pe care trebuie să le posede cusătura sudată. Acoperirea poate conține, de asemenea, materialul de sudare sub formă de pulbere pentru a mări cantitatea de metal de sudură și, prin urmare, performanța de sudare. În acest caz, sunt utilizați electrozi cu performanță îmbunătățită.
Pe piață sunt diferite tipuri de electrozi înveliți, iar compoziția lor chimică afectează stabilitatea arcului electric, adâncimea de penetrare, distribuția materialului, puritatea băii, și anume în domeniul lor de aplicare. În funcție de tipul de acoperire, electrozii sunt împărțiți în:
electrozi cu acoperire acide
Învelișul acestor electrozi constă din izoxizi de fier, aliaje de fier de magneziu și siliciu. Ele asigură o bună stabilitate a arcurilor, ceea ce le face potrivite atât pentru sudarea DC, cât și pentru AC. Ele formează o piscină de sudură foarte lichidă, ceea ce face imposibilă sudarea pe loc. În plus, au o capacitate redusă de a curăța materialul de bază, ceea ce poate duce la apariția fisurilor.
Ele nu rezistă temperaturilor mari de uscare, deoarece acest lucru poate duce la umiditatea reziduală și, astfel, la apariția incluziunilor de hidrogen în sudură.
- electrozi cu acoperire rutilă
Acoperirea acestor electrozi constă în mod necesar dintr-un mineral numit rutil. Se compune din 95 la suta din dioxid de titan, sunt compus foarte stabil, care asigură stabilitatea arcului optimă și o fluiditate ridicată a baii de sudura, îmbunătățește semnificativ aspectul sudurii. Funcția de acoperire rutil, cu toate acestea, este de a oferi o topitură moale, este ușor de implementat și ajută la formarea excesului de zgură vâscoasă, care asigură o bună fluiditate în sudură, în special într-o poziție orizontală. În acest caz, cusatura pare netedă și netedă. Din păcate, aceste acoperiri nu sunt, de asemenea, curățate foarte eficient, deci sunt recomandate pentru utilizare atunci când materialul de bază nu conține o cantitate mare de impurități; în plus, ele nu pot fi bine drenate, prin urmare, în sudura se formează o cantitate mare de hidrogen.
În unele aplicații, rutil este combinată cu o altă substanță, ceea ce este tipic pentru alte acoperiri, cum ar fi celuloza (electrozi rutil celulozic) sau fluorină (electrozi rutil de bază). Acestea sunt de obicei concepute pentru a produce un electrod cu un arc stabil, ceea ce face ca sudarea să fie mai productivă.
Stabilitatea arcului este o proprietate care permite ca electrodul să fie utilizat atât pentru sudarea DC, cât și pentru sudare cu polaritate directă. Cel mai adesea ele sunt utilizate pentru sudarea produselor subțiri.
- electrozi cu înveliș de celuloză
Acoperirea acestor electrozi constă în principal din celuloză amestecată cu aliaje de fier (magneziu și siliciu). Acoperirea este aproape complet transformată în gaz, permițând astfel sudarea într-o poziție verticală descendentă, care nu poate fi obținută prin utilizarea altor tipuri de electrozi; Un nivel ridicat de gazificare a pulpei reduce cantitatea de zgură din sudură. Formarea unei cantități mari de hidrogen (formată dintr-o acoperire chimică specifică a compusului) asigură o baie sudată "fierbinte", cu topirea unei cantități semnificative de material de bază; astfel, este posibil să se realizeze cusături cu un nivel ridicat de penetrare și o cantitate mică de zgură în baie.
Proprietățile mecanice ale sudurii sunt optime; dar nu arată prea curat, deoarece nu există practic o protecție a lichidului de acoperire cu lichid și acest lucru nu permite formarea băii în timpul întăririi.
Având în vedere stabilitatea scăzută a arcului, se utilizează de obicei un curent constant de sudură cu polaritate inversă.
- electrozi cu acoperire de bază (de bază)
Învelișul acestor electrozi constă din oxizi de fier, aliaje de fier și, în primul rând, carbonați de calciu și magneziu, din care, prin adăugarea de fluorură de calciu, fluoritul este un mineral utilizat pentru a facilita topirea. Au o capacitate mare de a curăța materialul de bază, prin urmare se obțin suduri de înaltă calitate cu rezistență mecanică semnificativă. Aceste electrozi rezistă, de asemenea, la temperaturi ridicate de uscare și nu contaminează baia cu hidrogen. Fluoritul face ca arcul să fie foarte instabil: baia este mai puțin lichidă, scurtcircuitele se repetă adesea, datorită transferului de picături mari de material sudat; Arcul trebuie să fie întotdeauna foarte scurt datorită volatilității scăzute a stratului de acoperire; toate aceste proprietăți permit utilizarea unor astfel de electrozi numai pentru sudori experimentați. La îmbinările sudate se formează zgură solidă, care este dificil de curățat. Pentru a continua sudarea, trebuie să fie complet îndepărtat. Aceste electrozi sunt potrivite pentru sudarea orizontală, verticală și de sus.
3. Proprietățile diferitelor tipuri de electrozi
4. Selecția curentă pentru diferite tipuri de electrozi
* 60 = rezistența minimă la tracțiune, exprimată în kilograme pe inch pătrat
* 1 = poziții de sudare, care pot fi:
1 = Toate
2 = Orizontal numai cu setare de unghi.
* 1 = curent de sudare, care poate fi:
0 = constantă cu un electrod de polaritate negativă, pentru electrozi celulozici;
1 = alternantă și constantă (pol pozitiv)
2 = alternantă și constantă (pol negativ)
3 = variabilă și constantă pentru electrozii rutilului
4 = variabilă și constantă pentru electrozi de rutil de înaltă performanță;
5 = permanent cu un electrod de polaritate negativă, pentru electrozi principali;
6 = variabilă și constantă pentru electrozii principali;
7 = variabilă și constantă (de polaritate sau numai negativă) pentru electrozi de înaltă performanță cu oxid de fier;
8 = alternator și constant (pol pozitiv) pentru electrozi principali de înaltă performanță.
Materiale sudate de MMA
Atunci când forma aliajului este ușor de determinat, este posibil să se utilizeze electrozi rutil, deoarece acestea sunt mai ușor de aprins și sudat, și de asemenea, oferă o cusătură de calitate superbă.
În practică, oțelurile de sudare și oțelurile cu conținut ridicat de carbon (> 0,25%) pot conduce la formarea defectelor structurale. Utilizarea sudării cu electrod este recomandată în general pentru sudarea mediilor la îmbinări groase folosind electrozi de bază; în acest caz, se obține o cusătura de bună calitate cu rezistență bună la fractură.
Sudarea țevilor din oțel este efectuată cu ajutorul electrozi de celuloză, deoarece aceasta necesită o bună penetrare și o prelucrare a electrozilor. Se recomandă efectuarea unei măcinări oblice la un astfel de unghi pentru a obține o penetrare aproape completă a electrodului în spațiul dintre marginile sudate.
Pentru fiecare dintre aceste materiale, cum ar fi oțelul inoxidabil, aluminiu și aliajele sale, fontă, este necesară utilizarea unor electrozi speciali.
Oțelurile inoxidabile sunt sudate cu curent continuu cu polaritate inversă, folosind electrozi speciali, ale căror alegere depinde de compoziția îmbinărilor materialului care trebuie sudat (prezența cromului sau a nichelului în proporții diferite).
Aluminiu și aliajele ușoare sunt sudate de curent continuu cu polaritate inversă. Este de dorit să folosiți un amplificator profesionist pentru a asigura aprinderea stabilă a electrodului.
În acest caz se utilizează electrozi speciali, ale căror alegere depinde de compoziția materialului care trebuie sudat (prezența cromului, magneziului și siliciului în diferite proporții).
Fonta este sudata cu curent continuu cu polaritate inversa; Cele mai multe componente din fontă sunt turnate, iar sudarea este utilizată pentru a elimina eventualele defecte sau pentru a le repara. Când sunt utilizate electrozii de sudură, iar materialul de bază trebuie să fie bine încălzit înainte de utilizare.
Trimiteți-le prietenilor: