Spawanie łukiem metalowym w osłonie (w skrócie SMAW).Zasada jest następująca: pomiędzy elektrodą otuloną a metalem nieszlachetnym powstaje łuk, a metoda spawania wykorzystuje ciepło łuku do stopienia elektrody i metalu nieszlachetnego.Zewnętrzna warstwa elektrody pokryta jest topnikiem spawalniczym i topi się pod wpływem ciepła, co pełni funkcję stabilizacji łuku, tworzenia żużla, odtleniania i rafinacji.Ponieważ wymaga prostego sprzętu i elastycznej obsługi, można go łatwo spawać do spoin utworzonych w różnych pozycjach i różnych połączeniach w przestrzeni.Dlatego jest nadal szeroko stosowany.
Rysunek 1: Ekranowane połączenie spawane łukiem metalowym
Ręczne spawanie łukowe pokazano na rysunku:
Przed spawaniem podłącz spawany przedmiot i szczypce spawalnicze do dwóch biegunów spawarki elektrycznej i zaciśnij pręt spawalniczy szczypcami spawalniczymi.Podczas spawania pręt spawalniczy i przedmiot spawany stykają się natychmiastowo, tworząc zwarcie, po czym następuje ich oddzielenie na określoną odległość (około 2-4mm) i następuje zajarzenie łuku.
Rysunek 2: Proces spawania łukiem metalowym w osłonie
Przedmiot obrabiany pod łukiem natychmiast topi się, tworząc półowalne roztopione jeziorko.Po stopieniu powłoki elektrody jej część staje się gazem otaczającym łuk, izolując go od powietrza, chroniąc w ten sposób ciekły metal przed tlenem i azotem;jego część staje się stopionym żużlem lub jest wtryskiwana do roztopionego jeziorka samodzielnie lub stopiona z rdzeniem. Krople stopionego ciekłego metalu są razem natryskiwane do roztopionego jeziorka.
W łuku i roztopionym jeziorku ciekły metal, żużel i gaz łukowy ulegną wzajemnym zmianom fizycznym i chemicznym, takim jak rozpuszczenie gazu w ciekły metal i reakcja utleniania i redukcji.Gaz i żużel w roztopionym jeziorku unoszą się do góry ze względu na niewielką wagę.Po usunięciu łuku temperatura spada, a metal i żużel zestalają się jeden po drugim.W ten sposób oba kawałki metalu są łączone stopionym i skrystalizowanym metalem spoiny.Ponieważ skurcz żużla różni się od skurczu metalu, będzie on ślizgał się po skorupie żużla i metalowej granicy, a skorupa żużla może spaść automatycznie lub spaść po uderzeniu, a metalowy szew spawalniczy z rybimi łuskami może zostać odsłonięty.
Głównym wyposażeniem ręcznego spawania łukowego jest spawarka elektryczna.Spawarka elektryczna to źródło prądu generujące łuk spawalniczy. Istnieją dwa rodzaje prądu przemiennego i stałego.Obecnie w Chinach produkowanych jest wiele rodzajów spawarek elektrycznych, które można podzielić na spawarki elektryczne prądu przemiennego i spawarki elektryczne prądu stałego zgodnie z ich budową.
Istnieją dwie różne metody podłączenia spawarek prądu stałego.Gdy elektroda jest podłączona do elektrody ujemnej, a przedmiot obrabiany jest podłączony do elektrody dodatniej, jest to metoda połączenia dodatniego;przeciwieństwem jest metoda odwrotnego połączenia.Ogólnie rzecz biorąc, podczas spawania elektrodą alkaliczną o niskiej zawartości wodoru (npE7018, E7016), aby łuk palił się stabilnie, zaleca się stosowanie metody odwrotnego podłączenia prądu stałego;w przypadku stosowania elektrody kwasowej (npE6013, J422) do spawania grubych blach stalowych stosuje się metodę łączenia do przodu, ponieważ część anodowa ma wyższą temperaturę niż część katodowa, a metoda łączenia do przodu może uzyskać większą głębokość penetracji;podczas spawania cienkich blach stalowych i metali nieżelaznych stosuje się metodę odwrotnego łączenia.Podczas spawania prądem przemiennym, ponieważ polaryzacja zmienia się naprzemiennie, nie ma potrzeby wybierania podłączenia polaryzacji.
Materiałem spawalniczym do spawania ręcznego jest elektryczny pręt spawalniczy, który składa się ze stalowego rdzenia i powłoki na zewnątrz stalowego rdzenia (zobacz takżeSkład elektrody spawalniczej).
Rdzeń spawalniczy
Rolą rdzenia stalowego (rdzenia spawalniczego) jest głównie przewodzenie prądu elektrycznego i tworzenie na końcu elektrody osadzonego metalu o określonym składzie.Rdzeń spawalniczy może być wykonany z różnych stali.Skład rdzenia spawalniczego wpływa bezpośrednio na skład i właściwości osadzonego metalu.Dlatego od rdzenia spawalniczego wymaga się minimalizacji zawartości szkodliwych pierwiastków.Oprócz ograniczenia S i P, niektóre pręty spawalnicze wymagają, aby rdzeń spawalniczy kontrolował As, Sb, Sn i inne pierwiastki.
Rysunek 3: Elektroda spawalnicza Tianqiao E6013
Płaszcz topnikowy
Powłokę elektrody można również nazwać farbą.Głównym celem powlekania rdzenia jest ułatwienie operacji spawania i zapewnienie, że osadzany metal ma określony skład i właściwości.Powłoki elektrod można mieszać z setkami proszków surowców, takich jak tlenki, węglany, krzemiany, substancje organiczne, fluorki, żelazostopy i produkty chemiczne, zgodnie z określonym stosunkiem formuły.Różne surowce można podzielić na następujące kategorie w zależności od ich roli w powlekaniu elektrod:
1. Stabilizator ułatwia zajarzenie łuku elektrodą i utrzymuje stabilnie płonący łuk podczas procesu spawania.Każda substancja, która łatwo ulega jonizacji, może stabilizować łuk.Generalnie stosuje się związki metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych, takie jak węglan potasu, węglan sodu, marmur itp.
2. Środek żużotwórczy może podczas spawania tworzyć stopiony żużel o określonych właściwościach fizycznych i chemicznych, pokrywający powierzchnię roztopionego metalu, chroniąc jeziorko spawalnicze i poprawiając kształt spoiny.
3. Odtleniacz poprzez metalurgiczną reakcję chemiczną w procesie spawania w celu zmniejszenia zawartości tlenu w metalu spoiny i poprawy właściwości mechanicznych spoiny.Głównymi odtleniaczami są żelazomangan, żelazokrzem i żelazotytan.
4. Czynnik wytwarzający gaz może oddzielać i uwalniać gaz pod wpływem wysokiej temperatury łuku, aby chronić łuk i jeziorko stopionego oraz zapobiegać przedostawaniu się tlenu i azotu do otaczającego powietrza.
5. Dodatek stopowy Służy do kompensacji spalania pierwiastków stopowych i przejścia pierwiastków stopowych do spoiny podczas procesu spawania, aby zapewnić, że metal spoiny uzyska niezbędny skład chemiczny i parametry użytkowe.
6. Smar plastyfikujący Zwiększ plastyczność, poślizg i płynność proszku powłokowego w procesie prasowania pręta spawalniczego, aby poprawić jakość tłoczenia pręta spawalniczego i zmniejszyć mimośrodowość.
7. Kleje Sprawiają, że proszek powłokowy ma określoną lepkość podczas procesu powlekania tłocznego, może mocno związać się z rdzeniem spawalniczym i sprawić, że powłoka pręta spawalniczego będzie miała pewną wytrzymałość po wyschnięciu.
Czas publikacji: 27 lipca 2021 r