Topp 4 Variants of Electroslag Welding (ESW)

Denne artikkelen kaster lys over de fire fire varianter av Electroslag Welding (ESW). Varianter er: 1. Consumable Guide ESW 2. ESW med Plate and Ribbon Electrodes 3. Elektroslag Flash Butt Sveising 4. Bifilar Circuit ESW.

Variant # 1. Forbruksguide ESW:

Den forbruksvise styringsvarianten av ESW er en metode for elektroslagssveising hvor fyllmaterialet blir tilført ved smelting av ikke bare elektrodetråd, men også dets styrerør eller kontaktrøret med den følgelig økende avsetningsrate. Denne funksjonen har markert utvidet anvendeligheten av ESW-prosessen i strukturindustrien. Fig. 11.20 viser et oppsett for brukbar styrelektrodsveising.

Sveisestrømmen bæres av forbruksføreren som smelter av overflaten av slaggbadet. Dette eliminerer kravet til vertikal bevegelse av maskinen, og derfor brukes stasjonære eller ikke-glidende holdeblokker. Forbrukshåndbok ESW er dermed enklere å utføre, da det ikke krever en vertikal kjøreanordning eller et svingningssystem.

Forbruksartikler:

En forbruksmateriell er enten et tynnvegget rør eller en samling av plater eller stenger som har ledninger for å matte elektrodetråd. Generelt forblir en forbruksstyring stasjonær i skjøten.

Formen på en forbruksguide er avhengig av konturen til skjøten som skal gjøres. Det er vanligvis laget av et materiale som passer eller er kompatibelt med arbeidsmetallet og den nødvendige kjemiske sammensetningen av sveisemetallet. Mest brukte forbruksmateriell er fylt med spiralformet fjærledning for å fungere som rørledninger. Noen av de velkjente figurene av forbrukbare guider er vist i figur 11.21.

I en spesielt kritisk fabrikasjon dupliseres hovedledningen i en guide ved hjelp av en ekstra ledning for en andre ledning som vist i figur 11.21 (g). Så lenge operasjonen går jevnt, ledes ledningen gjennom hovedledningen, mens den andre ledningen i dupliseringsrøret forblir stasjonær. Hvis elektroden i hovedledningen stenger av grunnen, starter standbyenheten.

For en arbeidstykkelse på opptil 40 mm med lang søm (over 500 mm) anbefales det å bruke et stålføringsrør utstyrt med skiver som vist i figur 11.21 (0 for å isolere det fra arbeidet.

En typisk forbrukbar guide består av to deler, en forbruksvare og den andre permanente eller ikke-forbruksomme. Lengden på forbruksdelen er variert i henhold til skjøtelengden, med bestemmelse for å dekke startkvaliteten og etterbehandlingsfanen. Den ikke-forbruksfrie delen brukes til å feste styret og for tilkobling av sveisekabler. lengden avhenger av utformingen av utstyret og kan variere mellom 100 og 500 mm.

Tykkelsen av forbruksføreren og antall elektroder er basert på kantforberedelsen og tykkelsen av arbeidet.

Å vite arbeidstykkelsen kan antall elektroder bestemmes ut fra følgende forhold:

hvor,

n = antall elektroder,

s = tykkelse på arbeidet. mm

d = avstand mellom elektroder, antas å være mellom 50 og 60 mm. Disse betingelsene er merket i figur 11.22.

Verdien av n bestemt av ligning (11.1) avrundes til nærmeste heltall og brukes til å finne den eksakte verdien av d. Typiske verdier av d og d max som funksjoner av styrrørtykkelse, t g er gitt i tabell 11.5.

Tykkelsen av brukte forbruksmateriell i industrien er 5 mm og 10 mm.

Guide Isolatorer:

Isolatorer brukes for å unngå mulighet for kontakt mellom føreren og arbeidet eller beholderblokkene. Isolatorene er pålagt å bli en del av slaggbadet ved smelting uten en dårlig effekt på slaggerens, sveisemetallets eller prosessstabiliteten. Isolatorene skal ha høy trykkstyrke og være av lav pris.

Isolatorene er vanligvis laget av glassfiber eller glassdukposer fylt med glassull. Posens diameter varierer mellom 25 og 30 mm. Noen ganger er isolatorene laget av vanlige stoffer fylt med sveisestrøm.

For best ytelse skal vekten av isolatorpaller være 15-25 gm. Antall brukte paller skal være slik at de ikke overstiger 15-20% av slagvolumets totale volum. I praksis plasseres to isolatorer (en på hver side av føringen) hver 100-150 mm av tykkelsen på arbeidet. Langs sveisesømmen er isolatorene fordelt 200-250 mm fra hverandre. Isolatorer kan enten være klemt mellom guiden og arbeidet eller gled på guiden, sistnevnte metode er foretrukket.

Beholderblokker:

De beholdende kobberblokkene av den stasjonære typen er foretrukket i forbruksguide ESW og virker som den beste sveisevormingsanordningen. Imidlertid forstyrrer slike beholdere blokkeringen av dybden av slaggbadet og riktig plassering av føringer. Det er derfor foretrukket å bruke en vannkjølt stasjonær kobberblokk på den ene siden av leddet og en glideblokk på den andre.

Når det brukes stasjonære beholderblokker på begge sider av skjøten, kan dybden av slaggbadet enten overvåkes av lyden av prosessen som er best når det er lett boblende lyd eller mer vitenskapelig ved å merke volumet av strømme, V f " mates inn i skjøten. Dybden av slaggbadet er normalt tatt som 4 cm for beregning, og under ingen omstendigheter skal den overstige 5 cm under drift. Fluksen tilsettes under drift fra en beholder som er laget av en ikke-leder av elektrisitet.

Drift og sveisestrøm:

Elektrodens ledning skyves gjennom forbruksføringsveiledningen til den berører bunnen av utgangssumpen. Den trekkes deretter inntil den er i spyle med styretørens nedre spiss. Deretter er bunnen av sumpen dekket med en mengde stålull og festeskoene er montert på plass. Enhver klaring mellom arbeidet og beholderblokkene er forseglet med leire eller kitt.

ESW-prosessen med forbruksveiledning startes på samme måte som den vanlige ESW-prosessen ved hjelp av bare elektrodene. Hvis elektroden sveises til sumpbunnen under oppstart, trekkes klyngevalsen i trådmateren ut, ledningen trekkes ut av styret med tang og løftes gjennom 300 - 500 mm.

Klemrullen er koblet til igjen og ledningen går igjen. Hvis det skjer mer enn en gang, gjentas prosedyren ovenfor hver gang, men ledningen må ikke gjenopptas før slaggens toppoverflate smelter spissen av føreren. Dette kan ta 2 til 5 minutter. Samme prosedyre kan benyttes dersom elektrodetråden sveises til den nedre spissen av styrrøret.

En annen pålitelig metode for å starte forbruksveiledningen ESW er å helle smeltet slagg i startkvaliteten. Fluksmassen smeltes i en grafittdigel og helles deretter i utgangssumpen.

For elektrodråd 3 mm i diameter, er sveisestrømmen I w gitt av:

Den optimale sveisehastigheten er en funksjon av arbeidstykkelsen og kan fås fra figur 11.23.

Elektrodens tilførselshastighet er gitt av:

V e = V w (A d- g S g ) / ΣA e ....... (11.3)

hvor,

v e = elektrode tilførselshastighet, m / time

A d = tverrsnittsareal av det avsatte metallet

En e = summen av tverrsnittsarealene til alle elektroder.

Trådmatinghastigheten som oppnås ved ligning (11-3), bør ikke overstige den kritiske verdien, som for arbeidstykkelse over 100-150 mm varierer mellom 100-150 m / t (1, 65 til 2-35 m / min).

Applikasjoner:

Bortsett fra applikasjonene som er nevnt for den konvensjonelle ESW, kan forbruksstyringsmetoden brukes til tejeskjøter med stiver ribber i tykkelse over 50 mm. Den brukes også til å lage ledd i ikke-roterbare sveiser på tykke vegger på elektriske kraftverk; Effektiviteten som slike ledd kan gjøres øker med økningen i diameter og veggtykkelse av rør. Imidlertid er forbruksguide ESW mer tilpassbar til kortere lengdesveis enn til de lengre sveisene.

Variant # 2. ESW med plater og bånd elektroder:

Plate- og båndelektroder brukes til å lage rette sveiser med en maksimal lengde på 1500 mm for arbeidstykkelse på 30-1000 mm. Det generelle oppsettet og de mest brukte konstruksjonene av elektroder som har store tverrsnittsarealer er vist i fig. Henholdsvis 11, 24 og 11, 25. Disse elektrodene kan være i ett stykke eller bygget opp av flere plater, stenger, firkanter eller andre seksjoner.

For arbeidstykkelse opp til 200 mm er en plateelektrode tilstrekkelig, men på tyngre arbeidsavsnitt brukes to eller tre elektroder. Et tre-elektrodesystem er vanligvis foretrukket da det holder hovedforsyningen under balansert belastning. Plateelektroder med langsgående slisser (figur 11-24) gjør kantenes penetrasjon mer uniform, noe som er spesielt viktig ved sveising av kobber, aluminium, titan og deres legeringer.

Plateelektroder av en hvilken som helst ønsket tykkelse kan benyttes under hensyntagen til at den optimale spalte mellom elektroden og fellessiden er 8 til 10 mm og at den optimale elektrodtykkelsen er 10 til 12 mm for et gap på 28 til 32 mm.

Bredden på plateelektroden er avhengig av arbeidstykkelsen. Ved sveising med en elektrode er platelektrodenes bredde lik tykkelsen av arbeidet, men når to eller tre platelektroder anvendes, blir deres bredde redusert med en mengde som er lik avstanden mellom dem som generelt er lik 12 til 16 mm .

Platenelektrodens lengde kan bestemmes ved hjelp av ligningen:

L p = l w b w / δ e + l c ....... (11, 4)

hvor,

L p = lengde på plateelektroden,

l w = felles lengde, inkludert start- og etterbehandlingsflikene,

b w = felles gap,

δ e = elektrodtykkelse,

l c = lengde for å ta hensyn til klemmeteknikk (omtrent lik 500 mm)

Elektrodlengden er tatt som 3600 mm for en sveiselengde på 1000 mm mens størrelsen og antall elektroder som funksjon av platetykkelse er gitt i tabell 11.6.

Plateelektrodsveiser er laget med lav strømtetthet ned til 0-6 A / mm 2 og en lavspenning på 30 til 40 volt. Dette resulterer i forbedret prosessstabilitet på tyngre tykkelser.

Sveisestrøm for plateelektroder er gitt av:

I w = 1, 2 (V w + 0, 2 V p ) 5 e. S e

hvor,

l w - sveisestrøm, A

v w = sveisehastighet, m / time

v p = plateelektrode tilførselshastighet, cm / time.

δ e = elektrodtykkelse, cm

S e = Plateelektrodens bredde, cm.

Den optimale tilførselshastigheten for plateelektroden med stor tverrsnitt er funnet å ligge mellom 1, 2 og 3-5 m / time.

Sveisesømmer med lengde på opptil 300 mm krever ikke bruk av isolatorer for å unngå utilsiktet kortslutning mellom elektroden og arbeidet. Imidlertid er sømmer lengre enn 300 mm forsynt med de vanlige isolatorene som for forbruksmateriell ESW.

Plateelektroden ESW-prosessen kan initieres ved hjelp av noen av de følgende tre metoder:

1. Ved bruk av startstrøm,

2. Med en spisselektrode,

3. Ved å hente smeltet fluss i utgangssumpen.

For å starte prosessen ved å bruke "startflux", plasseres den på bunnen av sumpen, og elektroden blir matet med den laveste hastigheten og tappes med jevne mellomrom med en hammer for bedre kontakt med strømmen. Når en del av startfluksen smelter i små mengder "løpende fluss" tilsettes for å bygge opp slaggbadet med den ønskede dybde og elektrodens tilførselshastighet økes til den angitte verdien over en periode på ett til to minutter.

For å starte prosessen med en spisselektrode, er det vanlig å plassere en ball av stålull (eller stålinnlegg eller spon) mellom elektrodespissen og arbeidet. Noen ganger er elektroden selv ikke spiss, i stedet er flere stenger 5 til 6 mm i diameter og 150 til 200 mm lange sveiset til spissen (figur 11.25).

Tredje fremgangsmåte for prosessinitiering, det vil si ved bruk av smeltet slagger, er den raskeste av alle metoder. Dette krever imidlertid et ekstra oppsett for å smelte og helle smeltet slagge i sump.

For å unngå mangel på fusjon og underbøyning er det bedre å øke lindringen i holdeblokken til ca. 8 mm. For å få bedre inntrengning bør bunndybden holdes mellom 25 og 35 mm.

For sveising med båndelektrode blir den matet inn i slaggbadet gjennom en flat leder som er isolert fra arbeidet som vist på figur 11.26. Avhengig av arbeidets tykkelse kan opptil 3 båndelektroder brukes. Elektrodførerne er av forbruksvarianter og er laget av 1 eller 2 mm tykt ark med tilhørende sammensetning. Båndelektrodene er vanligvis 1 eller 1, 2 mm tykke.

Båndelektroder kan være laget av ønsket lengde for å fullføre lengre sveisearter enn det som kan sveises av platelektroder. Sammenlignet med brukbar styresveising sikrer båndelektroder mer jevn penetrasjon.

Variant # 3. Elektroslag Flash Butt Sveising:

Elektroslag-flammeslagsveising, oppsett som er vist i figur 11.27, krever ikke filler metall. For å starte prosessen, blir smeltet slagg hellet i sumpen bygget rundt det nedre stykket holdt vertikalt; Alternativt utvikles et smeltet slaggbad ved å bukke med karbonelektrode.

Dette sikrer oppvarming av understykket. Når slaggbadet med ønsket dybde er utviklet, blir karbonelektroden trukket tilbake og overstykket dyppes i slaggbadet. Slaggen blinker overstykket, det vil si det øker det til fusjonspunktet og det smeltede metallet strømmer ned på understykket for å danne et metallbasseng under slaggbadet.

Blinketiden bestemmes av prøve og feil og er vanligvis mellom 2 og 3 minutter. Når de ønskede forholdene er oppnådd, er strømkilden slått av og øvre stykke tvinges til understykket med en opprørende hastighet på 5, 5 til 8, 5 mm / sek (20 til 30 m / t). Mengden smeltet metall i bassenget og det som utvises av forstyrrelser, bør bare være tilstrekkelig for å unngå at slaggfylte hulrom gjenstår mellom de to arbeidsstykkene nær periferien.

Dybden av slaggbadet, sveisespenningen og tilførselshastigheten til det øvre stykket i flammeslagsveising opprettholdes på samme måte som ved sveising med plateelektrode. Denne prosessen passer best til masseproduksjon av stang- eller stangtypeartikler opptil 300 cm 2 i tverrsnittsareal.

Variant # 4. Bifilar Circuit ESW:

Oppsettet for bifilær variant av ESW er vist i figur 11.28. Fire platetypelektroder med stort tverrsnitt brukes. De to ytre elektrodene forblir stasjonære mens de to indre blir matet med like høy hastighet inn i sveisebassenget.

Den kjemiske sammensetningen av elektrodene stemmer overens med arbeidsmaterialet. Tilkobling av enfaset sveisetransformator til elektrodene i henhold til diagrammet minimerer induktive impotens av sveisekretsen, og forbindelsen av senterkranen på transformatoren sekundært til arbeidet gjør det mulig å variere smeltehastigheten til de stasjonære og bevegelige elektrodene som per krav. De indre bevegelige elektrodene er vanligvis to til tre ganger skjøtelengden, mens de ytre elektroder er tydeligvis av samme lengde som sveiseforbindelsen i seg selv. Monteringsspalten er normalt 60 - 80 mm.

Avstanden mellom ytre elektroder og arbeidsstykket vender mot sveising holdes til et minimum og er vanligvis i størrelsesorden 7 til 10 mm. De indre elektrodene har tykkelse 35 til 50% mindre enn de ytre elektrodene, og de er adskilt fra 30 til 40 mm fra hverandre. Sveisens endeutseende styres av fordypningen i de vannkjølte faste kobberbeholderblokkene.

Sveisen startes normalt ved å helle den smeltede slagg inn i sveisehulen (figur 11.28). Startkvaliteten som kreves er grunne da prosessen blir stabilisert raskt. Den nåværende kontrolleren sørger for automatisk vedlikehold av konstante sveisevilkår. Denne varianten av ESW-prosessen kan benyttes for vellykket sveising av rektangulære, firkantede og sirkulære seksjoner av praktisk talt enhver dimensjon.


Anbefalt

Nyttige notater om enzympapain og enzympepsin
2019
Notater om markedsføring planlegging prosess: 4 trinn
2019
Topp 7 hovedroller av en rektor
2019