Elektrisk lysbuesvejsning

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 15. april 2021; checks kræver 3 redigeringer .

Elektrisk svejsning er en af ​​de svejsemetoder  , der bruger en lysbue til at opvarme og smelte metal .

Temperaturen på den elektriske lysbue (op til 7000 °C) overstiger smeltepunkterne for alle eksisterende metaller.

Historien om elektrisk svejsning

1802  - V.V. Petrov opdagede fænomenet en elektrisk lysbue og påpegede, at det optrædende "hvide lys eller flamme, hvorfra disse kul antændes hurtigere eller langsommere, og hvorfra den mørke fred kan oplyses ganske klart."

1803  - V.V. Petrov udgav bogen "Nyheder om galvaniske spændingseksperimenter ...", hvor han beskrev metoderne til fremstilling af en voltaisk søjle, fænomenet med en elektrisk lysbue og muligheden for dens anvendelse til elektrisk belysning, elektrisk svejsning og elektrisk lodning af metaller.

1882  - N. N. Benardos opfandt elektrisk svejsning ved hjælp af kulelektroder, som han patenterede i Tyskland, Frankrig, Rusland, Italien, England, USA og andre lande, og kaldte hans metode "electrohephaestus".

1888  - N. G. Slavyanov var den første i verden til at implementere lysbuesvejsning med en metalelektrode (forbrugsgodt) under et fluxlag. I nærværelse af en statskommission svejste han krumtapakslen på en dampmaskine.

1893  - På verdensudstillingen i Chicago modtog N. G. Slavyanov en guldmedalje for metoden til elektrisk svejsning under et lag af knust glas.

1905  - V. F. Mitkevich foreslog for første gang i verden brugen af ​​en trefaset lysbue til svejsning af metaller.

1932  - K. K. Khrenov udførte for første gang i verden i Sovjetunionen buesvejsning under vand [2] .

1939  - E. O. Paton udviklede teknologien til automatisk dykket lysbuesvejsning , svejsestrømme og hoveder til automatisk svejsning, elektrisk svejste tårne ​​af tanke, elektrisk svejsede dele.

Beskrivelse af processen

Der tilføres elektricitet til elektroden og emnet for at danne og vedligeholde en elektrisk lysbue fra en svejsetransformator (eller svejsemaskine , svejsekonverter , svejseinverter ) . Når svejseelektroden og emnet kommer i kontakt, løber svejsestrømmen . Under påvirkning af varmen fra en elektrisk lysbue (op til 7000 ° C) smeltes kanterne af de dele, der skal svejses, og elektrodemetallet, hvilket danner en svejsepool , som er i smeltet tilstand i nogen tid. I svejsebassinet blandes elektrodemetallet med produktets smeltede metal (basismetal), og den smeltede slagge flyder til overfladen og danner en beskyttende film. Når metallet størkner, dannes en svejset samling . Den energi, der kræves for at danne og vedligeholde en elektrisk lysbue, opnås fra specielle DC- eller AC-strømkilder [3] .

I processen med elektrisk svejsning kan forbrugs- og ikke-forbrugselektroder bruges . I det første tilfælde sker dannelsen af ​​svejsningen under smeltningen af ​​selve elektroden, i det andet tilfælde under smeltningen af ​​fyldtråden (stænger osv.), som indføres direkte i svejsebassinet.

Beskyttelsesgasser ( argon , helium , kuldioxid og blandinger deraf) bruges til at beskytte svejsemetallet mod oxidation , som tilføres fra svejsehovedet under den elektriske svejseproces.

For at øge stabiliteten af ​​den elektriske lysbue kan let ioniserbare grundstoffer ( kalium , natrium , calcium ) indføres i elektroderne [4] .

Skelne mellem AC- svejsning og DC -svejsning . Ved svejsning med jævnstrøm opnås sømmen med mindre metalsprøjt, da der ikke er nogen nulgennemgang og strømpolaritetsvending.

I maskiner til elektrisk svejsning med jævnstrøm anvendes ensrettere .

Det er muligt at styre svejsebuens position ved svejsning med jævnstrøm. Buen er en strømleder og afviger ligesom en almindelig leder i et magnetfelt i overensstemmelse med Ampères lov .

Klassifikation

Klassificeringen af ​​buesvejsning er lavet afhængigt af graden af ​​mekanisering af processen, typen af ​​strøm og polaritet, typen af ​​svejsebue, svejseelektrodens egenskaber , typen af ​​beskyttelse af svejsezonen mod atmosfærisk luft osv. .

I henhold til graden af ​​mekanisering er der :

Tilskrivningen af ​​processer til en eller anden metode afhænger af, hvordan tændingen og vedligeholdelsen af ​​en vis buelængde udføres, manipulationen af ​​elektroden for at give sømmen den ønskede form, elektrodens bevægelse langs sømlinjen og afslutningen af svejseprocessen.

Ved manuel buesvejsning (MMA -Manual Metal Arc) udføres de angivne operationer, der er nødvendige for dannelsen af ​​en søm, af en person manuelt uden brug af mekanismer.

Ved mekaniseret (halvautomatisk) buesvejsning (MIG / MAG - Metal Inert / Active Gas) med en forbrugselektrode, er tilførslen af ​​elektrodetråd til svejsezonen automatiseret, og de resterende operationer af svejseprocessen forbliver manuelle.

Ved automatisk nedsænket buesvejsning mekaniseres operationer for at starte lysbuen, opretholde en vis buelængde og flytte buen langs sømlinjen. Automatisk forbrugselektrodesvejsning udføres med en svejsetråd med en diameter på 1-6 mm; samtidig er svejsetilstanden (strøm, spænding, buehastighed osv.) mere stabil, hvilket sikrer ensartetheden af ​​svejsningens kvalitet langs dens længde, samtidig med at der kræves større nøjagtighed i forberedelsen og samling af dele til svejsning.

I henhold til typen af ​​strøm skelner de mellem:

I henhold til typen af ​​bue skelner de:

I det første tilfælde brænder lysbuen mellem elektroden og basismetallet, som også er en del af svejsekredsløbet, og den varme, der genereres i lysbuesøjlen og på elektroderne, bruges til svejsning; i den anden brænder lysbuen mellem to elektroder.

Ifølge svejseelektrodens egenskaber er der :

Forbrugselektrodesvejsning er den mest almindelige svejsemetode; i dette tilfælde brænder lysbuen mellem basismetallet og metalstangen, der føres ind i svejsezonen, når den smelter. Denne type svejsning kan udføres med en eller flere elektroder. Hvis to elektroder er forbundet til den samme pol af lysbuestrømkilden, kaldes denne metode to-elektrode svejsning, og hvis flere, multi-elektrode stråle svejsning. Hvis hver af elektroderne modtager uafhængig strøm, kaldes svejsning to-bue (multi-bue) svejsning. Ved lysbuesvejsning når lysbuens effektivitet 0,7-0,9.

I henhold til betingelserne for at overvåge processen med at brænde buen er der :

Med en åben bue udføres visuel observation af lysbuebrændingsprocessen gennem specielle beskyttelsesbriller - lysfiltre. En åben lysbue bruges i mange svejsemetoder: ved manuel svejsning med en metal- og kulelektrode og svejsning i beskyttelsesgasser. Den lukkede bue er placeret helt i den smeltede flux - slagge, uædle metal og under den granulære flux, og den er usynlig. En halvåben bue er kendetegnet ved, at den ene del af den er i basismetal og smeltet flux, og den anden er over den. Processen overvåges gennem filtre. Det bruges til automatisk svejsning af aluminium ved flux.

I henhold til typen af ​​beskyttelse af svejsezonen mod den omgivende luft er der:

Stabiliserende belægninger er materialer, der indeholder elementer, der let ioniserer svejsebuen. De påføres i et tyndt lag på elektrodernes stænger (tyndtbelagte elektroder) beregnet til manuel lysbuesvejsning.

Beskyttende belægninger er en mekanisk blanding af forskellige materialer designet til at beskytte det smeltede metal mod udsættelse for luft, stabilisere lysbuen, legeringen og forfine svejsemetallet.

De mest anvendte er mellem- og tykbelagte svejseelektroder beregnet til manuel lysbuesvejsning og overfladebelægning, fremstillet på specielle værksteder eller fabrikker.

For nylig er plasmasvejsning blevet udbredt , hvor en bue mellem inerte ikke-forbrugelige elektroder bruges til højtemperaturopvarmning af en mellembærer, for eksempel vanddamp. Også kendt er svejsning med atomart hydrogen , opnået i en bue mellem wolframelektroder , og frigivelse af varme under rekombination til molekyler på de dele, der skal svejses.

Noter

  1. ↑ Chekanov A. A. Nikolai Nikolaevich Benardos. — M.: Nauka, 1983.
  2. ↑ "Håndbog til en ung elektrisk svejser om manuel svejsning", G. G. Chernyshov, V. B. Mordynsky, Moskva, "Engineering", 1987; side 66
  3. ↑ "Svejsevirksomhed: Svejsning og skæring af metaller: en lærebog til begyndelsen af ​​erhvervsuddannelserne / G. G. Chernyshov .- M .: Publishing Center "Academy", 2008 - s. 496
  4. ↑ Dokumentar om buesvejsning

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger