Obločno varjenje z elektrodo je najbolj razširjena metoda varjenja v industrijski proizvodnji.Kovina, ki jo je treba variti, je en pol, elektroda pa drugi pol.Ko sta pola blizu drug drugemu, nastane lok.Toplota, ki nastane pri obločni razelektritvi (splošno znano kot zgorevanje obloka), se uporablja za povezavo elektrode z obdelovancima, ki se stopijo med seboj in tvorijo zvar po kondenzaciji, tako da dobimo varilni postopek z močnim spojem.
Slika 1. Zgodovina varjenja
Kratka zgodovina
Po številnih varilnih poskusih že v 19. stoletju je Anglež po imenu Willard leta 1865 prvič pridobil patent za obločno varjenje. Z električnim tokom je šel skozi dva majhna železna kosa, da ju je uspešno spojil, približno dvajset let pozneje pa je Rus Bernard je pridobil patent za postopek obločnega varjenja.Vzdrževal je lok med ogljikovim drogom in obdelovanci.Ko je bil oblok ročno voden skozi spoj obdelovancev, so bili obdelovanci, ki jih je treba zvariti, zliti skupaj.V devetdesetih letih 19. stoletja je bila trdna kovina razvita kot elektroda, ki se je porabila v bazenu staline in je postala del kovine zvara.Vendar pa sta kisik in dušik v zraku tvorila škodljive okside in nitride v zvaru., kar vodi do slabe kakovosti varjenja.
V zgodnjem 20. stoletju so spoznali pomen zaščite obloka, da se prepreči infiltracija zraka, in uporaba toplote obloka za razgradnjo prevleke v elektrodi zaščitnega plinskega ščita je postala najboljša metoda.Sredi dvajsetih let 20. stoletja so razvili oplaščeno elektrodo, ki je močno izboljšala kakovost zvarjene kovine.Hkrati je lahko tudi najpomembnejša transformacija obločnega varjenja.Glavna oprema v procesu varjenja vključuje električni varilni stroj, varilne klešče in obrazno masko.
Slika 2. Princip varjenja
Načelo
Varilni oblok napaja varilni vir energije.Pod delovanjem določene napetosti pride do močnega in dolgotrajnega pojava razelektritve med elektrodo (in koncem varilne žice oz. varilne palice) in obdelovancem.Bistvo varilnega obloka je plinska prevodnost, to je, da se nevtralni plin v prostoru, kjer se oblok nahaja, pod delovanjem določene napetosti razgradi na pozitivno nabite pozitivne ione in negativno nabite elektrone, kar imenujemo ionizacija.Ta dva nabita delca sta usmerjena na dva pola.Usmerjeno gibanje povzroči, da lokalni plin prevaja elektriko, da tvori lok.Električni oblok pretvori električno energijo v toploto, ki segreje in stopi kovino, da nastane zvar.
Ko se oblok inducira, da se "vžge", lahko sam proces praznjenja proizvede nabite delce, ki so potrebni za vzdrževanje praznjenja, kar je samozadostni pojav praznjenja.Postopek praznjenja obloka ima nizko napetost, visok tok, visoko temperaturo in močno luminiscenco.S tem procesom se električna energija pretvarja v toplotno, mehansko in svetlobno energijo.Varjenje uporablja predvsem svojo toplotno in mehansko energijo za doseganje namena povezovanja kovin.
Med varjenjem oblok gori med varilno palico in varjenimi obdelovanci, pri čemer se obdelovanci in jedro elektrode talijo, da nastane staljena plast.Hkrati se stopi tudi prevleka elektrode in pride do kemične reakcije, v kateri nastane žlindra in plin, ki ščitita konec elektrode, kapljice, staljeno bazo in visokotemperaturno varjeno kovino.
Glavna klasifikacija
Običajne metode obločnega varjenja vključujejo predvsem obločno varjenje v oklopu (SMAW), obločno varjenje pod praškom (SAW), obločno varjenje s plinskim volframom (GTAW ali TIG varjenje), varjenje s plazemskim oblokom (PAW) in obločno varjenje v plinskem obloku (GMAW, MIG ali MAG varjenje). ) itd.
Slika 3. Varilna elektroda E7018
Zaščiteno obločno varjenje (SMAW)
Obločno varjenje v oklopu uporablja elektrodo in obdelovanec kot dve elektrodi, toplota in sila pihanja obloka pa se uporabljata za lokalno taljenje obdelovanca med varjenjem.Hkrati se pod delovanjem toplote obloka stopi konec elektrode, da nastane kapljica, obdelovanec pa se delno stopi, da nastane ovalna jamica, napolnjena s tekočo kovino.Staljena tekoča kovina in kapljica obdelovanca tvorita staljeni bazen.Med postopkom varjenja se prevleka in nekovinski vključki medsebojno raztopijo in tvorijo nekovinsko snov, ki prekrije površino zvara s kemičnimi spremembami, imenovanimi žlindra.Ko se oblok premika, se talina ohladi in strdi, da nastane zvar.Imamo različne varilne elektrode za SMAW, najbolj priljubljeni modeli soE6010, E6011, E6013, E7016, E7018, in zanerjaveče jeklo, lito železo, trda površinaitd.
Slika 4. Varjenje pod praškom
Varjenje pod praškom (SAW)
Varjenje pod praškom je metoda, pri kateri oblok gori pod plastjo talila za varjenje.Kovinska elektroda, ki se uporablja pri varjenju pod praškom, je gola žica, ki se samodejno dovaja brez prekinitev.Na splošno se za samodejno premikanje obloka med postopkom varjenja uporablja varilni voziček ali druge mehanske in električne naprave.Oblok obločnega varjenja pod praškom gori pod zrnatim talilom.Toplota obloka stopi in izhlapi dele obdelovanca, na katere neposredno deluje oblok, konec varilne žice in talilo, hlapi kovine in talila pa izhlapijo, da nastane zaprta votlina okoli obloka.Opekli v tej votlini.Kaviteta je obdana s filmom žlindre, ki je sestavljen iz žlindre, ki nastane pri taljenju talila.Ta film iz žlindre ne le dobro izolira zrak od stika z oblokom in staljeno bazo, ampak tudi preprečuje, da bi oblok seval ven.Varilna žica, segreta in stopljena z oblokom, pade v obliki kapljic in se pomeša s staljeno kovino obdelovanca, da nastane staljeni bazen.Manj gosta žlindra plava na staljenem bazenu.Poleg mehanske izolacije in zaščite staljene kovine v bazenu je staljena žlindra med postopkom varjenja podvržena tudi metalurški reakciji s staljeno kovino v bazenu, kar vpliva na kemično sestavo zvara.Oblok se pomika naprej, staljena kovina bazena pa se postopoma ohladi in kristalizira, da nastane zvar.Ko se staljena žlindra, ki plava na zgornjem delu bazena staline, ohladi, se oblikuje žlindrina skorja, ki še naprej ščiti zvar pri visoki temperaturi in preprečuje njegovo oksidacijo.Nudimo tok za SAW,SJ101,SJ301,SJ302
Slika 5. TIG varjenje s plinskim volframovim oblokom
Gas Tungsten Obločno varjenje/varjenje z volframovim inertnim plinom (GTAW ali TIG)
Varjenje TIG se nanaša na metodo obločnega varjenja, ki uporablja volfram ali volframovo zlitino (torij volfram, cerijev volfram itd.) kot elektrodo in argon kot zaščitni plin, imenovano varjenje TIG ali varjenje GTAW.Med varjenjem se lahko dodajna kovina doda ali ne doda glede na obliko utora zvara in zmogljivost zvara.Dodatna kovina se običajno doda s sprednje strani loka.Zaradi posebnosti aluminij-magnezija in njegovih zlitin je za varjenje potrebno obločno varjenje z volframovim izmeničnim tokom, za druge kovinske materiale pa se uporablja obločno varjenje z enosmernim tokom.Za nadzor dovoda toplote se vedno bolj uporablja impulzno argonsko volframovo obločno varjenje.Uporabljajo se predvsem TIG varilne žiceAWS ER70S-6, ER80S-G,ER4043,ER5356,HS221in itd.
Slika 5. Plazemsko obločno varjenje
Varjenje s plazemskim oblokom (PAW)
Plazemski oblok je posebna oblika obloka.Oblok je prav tako volfram ali volframova zlitina (torijev volfram, cerijev volfram itd.) kot obločna elektroda, pri čemer se kot zaščitni plin uporablja argon, vendar volframova elektroda ne sega ven iz šobe, ampak se umakne v notranjost šobe, šoba je vodno hlajen, znan tudi kot vodno hlajena šoba.Inertni plin je razdeljen na dva dela, en del je plin, ki se izloča med volframovo elektrodo in vodno hlajeno šobo, imenovan ionski plin;drugi del je plin, izpuščen med vodno hlajeno šobo in pokrovom zaščitnega plina, imenovan zaščitni plin, ki uporablja plazemski oblok kot vir toplote za varjenje, rezanje, brizganje, navarjanje itd.
Slika 5 Varjenje kovine in inertnega plina
Varjenje kovin v inertnem plinu (MIG)
MIG varjenje pomeni, da varilna žica nadomesti volframovo elektrodo.Sama varilna žica je eden od polov obloka, ki igra vlogo električne prevodnosti in obloka, hkrati pa kot polnilni material, ki se pod delovanjem obloka nenehno tali in polni v zvar.Zaščitni plin, ki se običajno uporablja okoli obloka, je lahko inertni plin Ar, aktivni plin CO2ali Ar+CO2mešani plin.MIG varjenje, ki uporablja Ar kot zaščitni plin, se imenuje MIG varjenje;MIG varjenje, ki uporablja CO2kot zaščitni plin se imenuje CO2varjenje.Najbolj priljubljeni MIG soAWS ER70S-6, ER80S-G.
Čas objave: 17. avgusta 2021