Elektrisk ljusbågsvetsning

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 15 april 2021; kontroller kräver 3 redigeringar .

Elsvetsning är en av de svetsmetoder  som använder en ljusbåge för att värma och smälta metall .

Temperaturen på ljusbågen (upp till 7000 °C) överstiger smältpunkterna för alla befintliga metaller.

Historia om elektrisk svetsning

1802  - V.V. Petrov upptäckte fenomenet med en elektrisk ljusbåge och påpekade att det uppträdande "vita ljuset eller lågan, från vilken dessa kol antänds förr eller långsammare, och från vilken den mörka friden kan belysas ganska tydligt."

1803  - V.V. Petrov publicerade boken "Nyheter om galvaniska spänningsexperiment ...", där han beskrev metoderna för tillverkning av en voltaisk kolumn, fenomenet med en ljusbåge och möjligheten att använda den för elektrisk belysning, elektrisk svetsning och elektrisk lödning av metaller.

1882  - N. N. Benardos uppfann elektrisk svetsning med hjälp av kolelektroder, som han patenterade i Tyskland, Frankrike, Ryssland, Italien, England, USA och andra länder och kallade sin metod "electrohephaestus".

1888  - N. G. Slavyanov var den första i världen att tillämpa bågsvetsning med en metallelektrod (förbrukningsbar) under ett flussskikt. I närvaro av en statlig kommission svetsade han vevaxeln på en ångmaskin.

1893  - På världsutställningen i Chicago fick N. G. Slavyanov en guldmedalj för metoden för elektrisk svetsning under ett lager av krossat glas.

1905  - V. F. Mitkevich föreslog för första gången i världen användningen av en trefasbåge för svetsning av metaller.

1932  - K. K. Khrenov genomförde för första gången i världen i Sovjetunionen bågsvetsning under vatten [2] .

1939  - E. O. Paton utvecklade tekniken för automatisk nedsänkt bågsvetsning , svetsflöden och huvuden för automatisk svetsning, elektriskt svetsade torn av tankar, elektriskt svetsade delar.

Beskrivning av processen

Elektricitet tillförs elektroden och arbetsstycket för att bilda och bibehålla en elektrisk ljusbåge från en svetstransformator (eller svetsmaskin , svetsomvandlare , svetsomvandlare ) . När svetselektroden och arbetsstycket kommer i kontakt flyter svetsström . Under inverkan av värmen från en ljusbåge (upp till 7000 ° C) smälts kanterna på delarna som ska svetsas och elektrodmetallen, vilket bildar en svetspool , som är i smält tillstånd under en tid. I svetsbadet blandas elektrodmetallen med produktens smälta metall (oädelmetall), och den smälta slaggen flyter till ytan och bildar en skyddande film. När metallen stelnar bildas en svetsfog . Den energi som krävs för att bilda och upprätthålla en ljusbåge erhålls från speciella likströms- eller växelströmskällor [3] .

I processen med elektrisk svetsning kan förbrukningsbara och icke förbrukningsbara elektroder användas . I det första fallet sker bildningen av svetsen under smältningen av själva elektroden, i det andra fallet under smältningen av tillsatstråden (stavar, etc.), som införs direkt i svetsbadet.

Skyddsgaser ( argon , helium , koldioxid och blandningar därav) används för att skydda svetsmetallen från oxidation , som tillförs från svetshuvudet under den elektriska svetsprocessen.

För att öka stabiliteten hos ljusbågen kan lätt joniserbara element ( kalium , natrium , kalcium ) införas i elektroderna [4] .

Skilj mellan AC -svetsning och DC -svetsning . Vid svetsning med likström erhålls sömmen med mindre metallstänk, eftersom det inte finns någon nollgenomgång och strömpolaritetsomkastning.

I maskiner för elektrisk svetsning med likström används likriktare .

Det är möjligt att styra svetsbågens position vid svetsning med likström. Bågen är en ledare av ström och avviker liksom en vanlig ledare i ett magnetfält i enlighet med Ampères lag .

Klassificering

Klassificeringen av bågsvetsning görs beroende på graden av mekanisering av processen, typen av ström och polaritet, typen av svetsbåge, egenskaperna hos svetselektroden , typen av skydd av svetszonen från atmosfärisk luft, etc. .

Beroende på graden av mekanisering finns det :

Tillskrivningen av processer till en eller annan metod beror på hur tändningen och underhållet av en viss båglängd utförs, manipuleringen av elektroden för att ge sömmen den önskade formen, rörelsen av elektroden längs sömlinjen och avslutningen av svetsprocessen.

Vid manuell bågsvetsning (MMA -Manual Metal Arc) utförs de angivna operationerna som är nödvändiga för bildandet av en söm av en person manuellt utan användning av mekanismer.

Vid mekaniserad (halvautomatisk) bågsvetsning (MIG / MAG - Metal Inert / Active Gas) med en förbrukningsbar elektrod, är tillförseln av elektrodtråd till svetszonen automatiserad, och de återstående operationerna av svetsprocessen förblir manuella.

Vid automatisk nedsänkt bågsvetsning är operationer mekaniserade för att initiera bågen, bibehålla en viss båglängd och flytta bågen längs sömlinjen. Automatisk förbrukningsbar elektrodsvetsning utförs med en svetstråd med en diameter på 1-6 mm; samtidigt är svetsläget (ström, spänning, båghastighet, etc.) mer stabilt, vilket säkerställer enhetligheten i svetskvaliteten längs dess längd, samtidigt som det krävs större noggrannhet vid förberedelser och montering av delar för svetsning.

Beroende på typen av ström skiljer de åt:

Beroende på typen av båge skiljer de åt:

I det första fallet brinner bågen mellan elektroden och basmetallen, som också är en del av svetskretsen, och värmen som genereras i bågkolonnen och på elektroderna används för svetsning; i den andra brinner ljusbågen mellan två elektroder.

Enligt egenskaperna hos svetselektroden finns det :

Förbrukningselektrodsvetsning är den vanligaste svetsmetoden; i detta fall brinner ljusbågen mellan basmetallen och metallstaven som matas in i svetszonen när den smälter. Denna typ av svetsning kan göras med en eller flera elektroder. Om två elektroder är anslutna till samma pol på bågströmkällan, kallas denna metod tvåelektrodsvetsning, och om fler, multielektrodstrålesvetsning. Om var och en av elektroderna får oberoende kraft, kallas svetsning tvåbågssvetsning (flerbågssvetsning). Vid bågsvetsning når bågens effektivitet 0,7-0,9.

Enligt villkoren för att övervaka processen att bränna bågen finns det :

Med en öppen båge utförs visuell observation av bågbränningsprocessen genom speciella skyddsglasögon - ljusfilter. En öppen båge används i många svetsmetoder: vid manuell svetsning med metall- och kolelektrod och svetsning i skyddsgaser. Den slutna bågen ligger helt i det smälta flussmedlet - slagg, basmetall och under det granulära flussmedlet, och det är osynligt. En halvöppen båge kännetecknas av det faktum att en del av den är i basmetallen och smält fluss, och den andra är ovanför den. Processen övervakas genom filter. Den används vid automatisk svetsning av aluminium genom flussmedel.

Beroende på typen av skydd för svetszonen från den omgivande luften finns det:

Stabiliserande beläggningar är material som innehåller element som lätt joniserar svetsbågen. De appliceras i ett tunt lager på elektrodstavarna (tunnbelagda elektroder) avsedda för manuell bågsvetsning.

Skyddsbeläggningar är en mekanisk blandning av olika material utformade för att skydda den smälta metallen från exponering för luft, stabilisera bågen, legeringen och förfina svetsmetallen.

De mest använda är medel- och tjockbelagda svetselektroder avsedda för manuell bågsvetsning och ytbeläggning, tillverkade i speciella verkstäder eller fabriker.

På senare tid har plasmasvetsning blivit utbredd , där en båge mellan inerta icke förbrukningsbara elektroder används för högtemperaturuppvärmning av en mellanbärare, till exempel vattenånga. Också känt är svetsning med atomärt väte , erhållet i en båge mellan volframelektroder , och frigörande av värme under rekombination till molekyler på delarna som ska svetsas.

Anteckningar

  1. ↑ Chekanov A. A. Nikolai Nikolaevich Benardos. — M.: Nauka, 1983.
  2. ↑ "Handbok för en ung elektrisk svetsare om manuell svetsning", G. G. Chernyshov, V. B. Mordynsky, Moskva, "Engineering", 1987; sida 66
  3. ↑ "Welding business: Welding and cutting of metals: a textbook for the beginning of yrkesutbildning / G. G. Chernyshov .- M .: Publishing Center "Academy", 2008 - s. 496
  4. ↑ Dokumentär för bågsvetsning

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger