Varianter av SMAW-processen

Denna artikel lyfter fram de fyra huvudvarianterna av Shielded Metal Arc Welding (SMAW) -processen. Varianterna är: 1. Touch elektrodesvetsning 2. Bunched Electrode Welding 3. Multiple-Arc Welding 4. Massiv elektrodesvetsning.

Variant # 1. Touch Elektrodesvetsning:

Touch elektrodesvetsning är jämförelsevis en nyare teknik som hjälper till att förbättra både produktionshastighet och svetskvalitet.

Vid elektrodsvetsning slås bågen på vanligt sätt, men så fort en stabil båge är etablerad skjuts elektroden ner mot arbetsstycket så att beläggningen rör den. Elektroden flyttas sedan på den avsedda vägen medan beläggningen förblir kontinuerligt i kontakt med arbetsstycket. Elektroden lutas 10 ° till 15 ° från vertikal i svetsriktningen.

Succesen för beröringselektrodsvetsningen är baserad på det faktum att smältningshastigheten för beläggningsmaterialet är lägre än kärntråden. Detta ger ett fat beläggning runt bågen och materialet överförs genom denna skyddade passage. Båglängden kan manipuleras med det tryck som utövas på elektroden.

Graden av elektrodförskott bör vara sådan att den smälta metallen, slaggen och den obrända smulbeläggningen lämnas bakom och elektroden är inte kortsluten till svetsbassängen. Svetsbredden kan styras genom tryck på elektroden i svetsriktningen; öka trycket, smalare pärlan.

Elektroder som används för beröringssvetsning är vanligtvis av rutil och basbelagda typer av tungbelagd sort. Den tunga beläggningen är nödvändig för att säkerställa obränd läpp för att skapa "touch" -teknik.

Touch elektrodesvetsning ger djupare penetration än vad som uppnås med konventionell metod, detta beror på värmekoncentration inom det lilla området som är begränsat av beläggningens oförbrända läpp. Detta resulterar i en högre produktionshastighet i stor utsträckning på 50%. Rörsvetsning är tillämplig på skikt med enkla lager och filettsvetsar (Fig. 7.28) samt skott och hörnsvetsar. Metoden kan användas för flervägssvetsar men med minskad effektivitet.

Variant # 2. Bunched Elektrodesvetsning:

Svetsning med bunkade elektroder används för att öka hastigheten på metallavsättning. Två till sex elektroder kan vara buntade med fin tråd på tre eller fyra ställen längs deras längder och klibbas svetsade i de övre, öppna ändarna, där de hålls i specialdesignad hållare, som i fig 7.29.

Även om strömmen genomförs genom alla elektroder i gänget, men bågen är etablerad mellan arbetet och närmaste elektrod. Bågen stannar kvar på den elektroden tills ljusbågslängden är för lång för att bibehålla sig och under tiden har en annan elektrod reste sig mycket närmare svetsbadsytan. Bågen hoppar därför till elektroden med minsta klyftan mellan den och arbetet, och processen upprepas.

Sålunda hoppar bågen från en elektrod till en annan med jämna mellanrum. Med bunkring av två elektroder ökar produktionshastigheten med cirka 30% jämfört med normal SMAW-teknik med användning av enstaka elektrod av samma storlek. Detta beror på att det är möjligt att bära tyngre svetsströmmen utan att överhetta elektroderna (på grund av kylvärden). tiden för elektrodutbytet är reducerad och högre värmeingångseffektivitet kan uppnås.

Trots högre depositionseffektivitet är det inte en populär teknik för högkvalitativa svetsar. Detta beror på omöjligheten att upprätthålla en jämn båge längd och regelbunden hoppning av båge från en elektrod till en annan vilket ofta leder till skadliga effekter av omgivande atmosfär på svetsmetallen. Även om denna teknik har använts i skeppsbyggnad för att öka produktionshastigheten, rekommenderas det inte att svetsa kritiska komponenter eller strukturer.

Ibland blir det svårt att bibehålla svetsbredd med denna metod. Det kräver också att elektroder och speciella elektrodhållare bunts för att hålla dem.

Variant # 3. Multiple-Arc Svetsning:

Vid multipelbågsvetsning används tvillingelektroder som är isolerade från varandra som visas i figur 7.30 och dämpas i specialdesignad elektrodhållare som leder ström till var och en av elektroderna separat. Avståndet 'S' mellan elektroderna är 5 till 6 mm.

Två faser är anslutna till de två elektroderna och den tredje fasen till arbetet som visas i figur 7.31. Tre bågar upprätthålls i taget, varav två "b" och "c" etableras mellan varje elektrod och arbetet, medan den tredje "a" är etablerad mellan elektroderna. Som ett resultat fördubblas smältningshastigheten hos elektroderna och produktionshastigheten nästan i jämförelse med en enfasbågsvetsning.

Bågens värme utnyttjas bättre, vilket leder till att energiförbrukningen per kg metall deponeras som 2, 75 Kwh istället för 3, 5 till 4 Kwh med enfasbågsvetsning. Emellertid är processen ganska besvärlig på grund av ökad vikt av elektroderna och hållaren. Detta leder till ökad utmattning av operatören.

Trefas svetstransformator används för att mata ström för multipelbågsvetsning. Den trefasiga primlindningen är antingen stjärn- eller deltaansluten (för 440 respektive 220 volt). Sekundäret består av två spolar, var och en sårad med bara kopparremsor på en av kärnämnena. Den öppna kretsens sekundära spänning är 68 volt. Dessutom kan sekundäret tappas vid 34 volt och 110 volt för speciella applikationer.

När svetsningen är stoppad återvinns elektroderna från arbetet. Bågarna mellan elektroderna och arbetet släckes, men ljusbågen mellan elektroderna förblir. För att släcka den här tredje bågen innehåller trefas-svetstransformatorn en magnetisk kontaktor som kopplar bort fas två när bågen 'b' släcks. Detta leder till släckning av båge 'a' mellan elektroderna.

Trefas svetstransformatorer är vanligtvis utformade för att tillföra en maximal ström på 400A i manuell SMAW. Fördelarna med multipelbågsvetsning inkluderar ökad produktionshastighet, lägre effektförbrukning, förbättrad effektfaktor och balanserad belastning på matningsledningarna.

Variant # 4. Massiv elektrodsvetsning:

Ett annat sätt 10 ökar produktionshastigheten vid svetsning är att använda massiva elektroder med en diameter som sträcker sig mellan 8 och 19 mm och har en maximal längd på cirka en meter. Dessa elektroder är gjorda speciellt för reparation av gjutgods och behöver uppenbarligen höga svetsströmmar. Dessa elektroder är så stora och tunga att det inte är möjligt att använda dem på normalt manuell sätt. i stället dök de i manipulatorer för att mata dem in i arbetet. En sådan inställning visas i fig 7.32.

Storleksintervallet för massiva elektroder med den aktuella strömmen, ungefärlig storlek på svetsbassan som utvecklats och uppnådd avlagringshastighet anges i tabell 7.3.