Processvariabler i SAW

De viktiga processvariablerna i nedsänkt bågsvetsning (SAW) inkluderar svetsström, bågspänning och svetshastighet.

Emellertid påverkas svetspärjgeometrin avsevärt genom elektrod-till-arbetsvinkel, lutning av arbetsstycket (uppförsbacke eller nedförsbacke), gemensam kantförberedelse, utmatning av elektroden, typen av ström och polaritet, elektroddiametern och typ och kornstorlek av flöde. Effekterna av dessa processvariabler bestäms genom deras effekter på svetspärmgeometrin.

På grund av hög värmeingång i SAW är svetspumpen, det vill säga skiktet av den smälta metallen mellan bågen och den oförsmälta metallen i stor utsträckning och eftersom detta skikt har låg värmeledningsförmåga har det därför en markerad effekt på penetrationsdjupet. Sålunda åtföljs en ökning i djupet av detta smälta metallskikt av en ökning av penetrationsdjupet.

Med ökningen av svetsströmmen ökar trycket som utövas av ljusbågen som driver ut den smälta metallen under bågan och det leder till ökat penetrationsdjup. Svetsens bredd förblir nästan opåverkad. Eftersom ökad svetsström åtföljs av ökad trådmatningshastighet resulterar det i större svetsförstärkning, såsom visas i figur 8.5. Variation i strömtäthet har nästan samma effekt på svetsgeometri som variationen i strömmen av strömmen. Svetsning med DCEP ger djupare penetration än DCEN.

Svetsströmmen, I _w, ges av:

I _w = p / k

där p är penetrationsdjupet och k är proportionalitetsfaktorn som beror på vilken typ av ström, elektrodpolaritet, tråddiameter och vilken typ av flöde som används. Dess värde varierar mellan 1, 25 och 1, 75 för filet- och stumpkoppar medan för ytbehandling av SAW ligger det mellan 1, 0 och 1, 15.

För en given svetsström resulterar en minskning av tråddiametern i ökad strömtäthet. Detta resulterar i en svets med djupare penetration men med något minskad bredd. Den nedsänkta bågsvetsningsprocessen använder vanligtvis trådar med en diameter av 2 till 5 mm, vilket innebär att djupare penetration vid låga strömmar passar bäst en tråd med diameter 2 till 3 mm.

Bågspänningen varierar i direkt proportion till ljusbågens längd. Med ökningen i ljusbågens längd ökar bågspänningen och därmed finns mer värme tillgänglig för att smälta metallen och flödet. Ökad båglängd betyder emellertid mer spridning av båge kolonnen; Detta leder till ökad svetsbredd och armeringsvolym medan penetrationsdjupet minskar, vilket visas i figur 8.6. Bågspänningen varierar med svetsströmmen och tråddiametern, och i SAW ligger vanligtvis mellan 30 och 50 volt.

Med ökningen i svetshastigheten minskar svetsens bredd. Om emellertid ökningen i hastigheten är liten ökar penetrationsdjupet eftersom skiktet av smält metall reduceras vilket leder till högre värmeledning mot plattans botten.

Med ytterligare ökning av svetshastigheten över 40 m / h minskar värmeingången per svepens längd avsevärt och penetrationsdjupet reduceras sålunda, som visas i figur 8.7. Vid hastigheter över 80 m / h kan brist på fusion uppstå. Det har fastställts experimentellt att svetshastigheten, S, för en välformad svets som en första approximation bör baseras på följande förhållande.

S = 2500/1 _w m / h

var, _w är svetsströmmen i ampere.

Elektroden kan hållas vinkelrätt mot arbetsstycket, vippas framåt eller bakåt i förhållande till svetsbassängen. Eftersom ljusbågsflödet tenderar att rikta sig längs elektrodens axel, är svetsbadsformen annorlunda i varje fall och så är svetspärlets form.

Vid svetsning med elektrod lutad bakåt som är mot den redan deponerade pärlan som är känd som förhandsvetsning, strömmar smält metall under bågen, djupet av penetrerings- och armeringsbåg reduceras, medan svetsens bredd ökar.

Vid svetsning med elektroden lutad framåt, dvs mot sömmen som är svetsad, känd som backhandsvetsning, sprutar trycket på bågen den smälta metallen under bågan, penetrationsdjupet och armeringshöjden ökar medan svetsbredden är reducerad. Elektroden i vinkelrätt läge resulterar i pärmgeometri mellan de som erhållits i ovanstående två fall. Dessa effekter visas i figur 8.8.

Fig 8.8. Effekt av elektrod-till-arbetsvinkel på svepstråle geometri

Arbetet kan vara så positionerat att det presenteras i svängläge på sluttning, nivå eller uppåt. Dessa positioner av arbetet har liknande effekter som elektroden till arbetsvinkeln. Vid svetsning nedförsbacke flyter den smälta metallen under bågen, penetrationsdjupet minskar och svetsens bredd ökas medan omvänden är fallet i uppförsbacksvetspositionen, vilket visas i figur 8.9. Arbetets lutning bör inte överstiga 6 ° till 8 °, annars kan svetsformen påverkas och brist på fusion kan uppstå.

Avståndet mellan den aktuella uppsamlingsspetsen och bågrotet, som kallas elektrodeutslag, har en betydande inverkan på svetspärmgeometrin. Normalt är avståndet mellan kontaktspetsen och arbetet 25 till 40 mm. Om utblåsningen ökar utöver detta intervall resulterar det i förvärmning av elektroden på grund av jouleffekten och det ökar avsevärt avsevärt, vilket framgår av figur 8.10. Ökningen i elektrodens smältfrekvens som ett resultat av ökad elektrodesugning i kg / min per ampere är också proportionell mot produkten av elektrodströmtäthet och stickan.

Den totala smältgraden (MR) i kg / min ges av förhållandet:

Fig. 8.10 Effekt av elektrodspärr på deponeringshastighet

där d och L är diametern hos elektroden respektive utklämningen i mm. Med ökningen i stick-out minskar penetrationsdjupet. Denna faktor måste ges med vederbörlig hänsyn till var djupare penetration krävs.

Om djupet av flusskiktet är för tunt kan det vara för mycket ljusbåg eller bågning genom flödet. En del från att vara skadlig för operatörens ögon detta

kan leda till porositet i svetsning. Om flussskiktet är för tjockt kan svetspärlan vara smal och böjd. Överdriven procent av mycket fint kornflöde kan orsaka ytskärning eftersom gaserna som genereras i svetsmetallen kanske inte kan fly. Dessa pitting på pärlytan kallas ibland "pock marks".