Међу најраспрострањенијим и ефикаснијим процесима аутоматског заваривања у савременој тешкој индустрији и производњи челичних цеви, један језаваривање под водом(САВ). Као зрела технологија, САВ има карактеристике као што су потопљени лук, заштита од флукса, дубоко продирање, стабилан квалитет заваривања и мање прскања. За разлику од метода МИГ и ТИГ (отвореног лука) заваривања, цео лук и растопљени базен заваривања под водом су потпуно прекривени и заштићени флуксом, чиме се изолује подручје заваривања од ваздуха и избегавају оксидациони дефекти. Од почетка индустријске производње, заваривање под водом је постало основни процес заваривања спирално заварених цеви, челичних конструкција са-дебелим зидовима, посуда под притиском, производње котлова, бродоградње и производње велике опреме. Због своје погодности за заваривање дебелих плоча, јаког струјног капацитета и лакоће аутоматизације, заваривање под водом заузело је незаменљиву позицију у производњи тешке индустрије.
Основна дефиниција и принцип рада
Заваривање под водом је аутоматски или полу{0}}аутоматски процес електролучног заваривања који користи чврсту жицу као материјал за пуњење ифлукскао заштитни медиј. Кључна карактеристика овог процеса је да је током процеса заваривања лук прекривен слојем флукса и не може се видети отворени пламен. Целокупна металуршка реакција заваривања се завршава у затвореном окружењу заштите од шљаке.
Његов принцип рада се може поделити у четири фазе: паљење лука, топљење топлоте, металуршка реакција и заштита од формирања шљаке. Када се машина за заваривање покрене, кратки спој између жице за заваривање и радног комада ствара пролазну струју, чиме се запаљује лук. Истовремено, топлота лука при високој{2}}температури топи околни флукс, жицу за заваривање и основни материјал. Отопљени флукс формира вискозан и густ слој течне шљаке који може у потпуности да покрије растопљени базен на високим температурама. Овај слој шљаке може да изолује кисеоник, азот и водену пару у ваздуху, спречавајући да штетни гасови уђу у шав. Истовремено, између растопљене шљаке и растопљеног челика долази до низа сложених металуршких реакција, као што су деоксидација, одсумпоравање и дефосфоризација, чиме се прочишћава микроструктура завареног шава и побољшавају механичка својства завареног споја. Након хлађења, течна шљака се учвршћује у тврду шкољку на површини вара, која се лако уклања и формира глатки и уједначени завар.
Главна опрема и материјали САВ система
Комплетан систем заваривања под водом састоји се од професионалне опреме за заваривање, жице за заваривање и специјалног флукса.
1. Опрема за заваривање
Основна опрема се углавном састоји од аутоматског напајања за заваривање, додавача жице, колица за заваривање или мобилног порталног система, уређаја за снабдевање и рекуперацију флукса. Напајање за заваривање обезбеђује стабилну струју и напон како би се обезбедило непрекидно и стабилно сагоревање лука. Аутоматски додавач жице може прецизно контролисати брзину довода жице и ускладити је са брзином кретања заваривања како би се избегао прекид лука и нестабилан растопљени базен. Колица за ходање покрећу пиштољ за заваривање да се креће равномерном брзином, обезбеђујући конзистентност ширине завара и дубине продирања. Поред тога, аутоматски систем за циркулацију флукса може постићи аутоматско ширење и обнављање флукса, не само да обезбеђује континуирану заштиту током процеса заваривања, већ и побољшава искоришћеност материјала и на тај начин смањује трошкове производње.
2. Жица за заваривање и флукс
Заваривање под водом се ослања на комбиновани ефекат жице за заваривање и флукса да би се постигла металуршка оптимизација. Жица за заваривање обезбеђује додатни метал и легуре, док флукс служи као заштита, деоксидација и средство за уклањање нечистоћа. Различити типови челика, као што су угљенични челик, ниско-легирани челик високе{3}}ће чврстоће и челик за цевоводе, захтевају одговарајуће неутралне, киселе или алкалне токове. Међу њима, алкални токови имају релативно јаку способност уклањања нечистоћа, што може значајно побољшати жилавост на ниским температурама и отпорност на пуцање завара, и погодни су за високо{6}}стандардно заваривање цевовода и посуда под притиском; кисели флуксови имају добре перформансе процеса, стабилан лук и лепо формирање завара и углавном се користе за заваривање обичног конструкцијског челика.
Комплетан технолошки процес заваривања под водом
1. Пред-Припрема заваривања
Обрада пре{0}}вара је кључни корак у обезбеђивању квалитета завара. Прво, површина производа и подручје завара морају бити темељно очишћени, уклањајући рђу, оксидне љуске, мрље од уља, влагу и друге нечистоће како би се спречили дефекти као што су поре, инклузије шљаке и пукотине узроковане нечистоћама. Друго, флукс се мора сушити на специфичној високој температури да би се уклонила унутрашња водена пара, чиме се смањује садржај водоника у завареном шаву и избегавају хладне пукотине изазване водоником-. Поред тога, оператер треба да подеси размак склопа за заваривање и угао заваривања у складу са дебљином лима и стандардима заваривања како би се обезбедио уједначен продорни слој и добро спајање.
2. Подешавања параметара и пробно заваривање
Пре формалног процеса заваривања, особље треба да подеси основне параметре процеса, укључујући струју заваривања, напон, брзину кретања лука и дужину жице, итд. Струја одређује унос топлоте и дубину продирања шава; напон контролише ширину завареног шава и изглед зрна заваривања; брзина кретања лука утиче на ефикасност заваривања и квалитет фузије. Ако се параметри не поклапају како треба, то може довести до недовољне дубине продирања, прегоревања-, непотпуног спајања или неуједначеног формирања шава. Да би се обезбедила стабилност параметара и квалификоване перформансе заваривања у великој-производњи, мора се извршити пробно заваривање.
3. Формално заваривање и заштита флукса
Током формалног процеса заваривања, уређај за довод флукса равномерно шири флукс на заварени шав, формирајући довољну дебљину слоја флукса. Жица за заваривање се непрекидно доводи, а електрични лук стабилно гори испод слоја флукса. Електрични лук-високе температуре топи основни материјал и жицу за заваривање, формирајући растопљени базен. Истовремено, након што се флукс топи, формира се заштитни слој шљаке, који изолује ваздух и завршава металуршко пречишћавање. Колица за заваривање се крећу напред константном брзином да би се постигло непрекидно и{5}}заваривање на велике удаљености. За спирално заварене цеви и челичне конструкције са дебелим{7}}зидовима, обично се користи двострано-заваривање под водом. Прво се ради унутрашњи завар, а затим спољни завар, да би се обезбедила потпуна пенетрација и густа структура завара.
4. Обрада и инспекција након{1}заваривања
Након што је заваривање завршено, сачекајте природно хлађење и уклоните површински омотач шљаке. Површина завара је глатка и равна, са добрим квалитетом обликовања. За-квалитетне производе као што су челик за цевоводе и посуде под притиском, потребно је испитивање без-неразарања након -заваривања као што је ултразвучно испитивање и Кс-детекција грешака да би се откриле унутрашње пукотине, инклузије шљаке и непотпуни дефекти фузије. Истовремено, тестови механичких својстава, као што су тестови затезања и тестови на удар, треба да се спроведу како би се проверило да ли чврстоћа и жилавост завара испуњавају индустријске стандарде.
Основне технолошке предности
У процесу индустријске производње, заваривање под водом има незаменљиве техничке предности у заваривању дебелих плоча и дугом заваривању шавова. Прво, систем заштите од флукса може у потпуности да изолује ваздух, што резултира веома ниским садржајем гаса унутар шава и густом унутрашњом структуром са одличним механичким својствима. Друго, заваривање под водом може издржати велике струје и постићи велики унос топлоте, имајући добру способност продирања, и посебно је погодно за заваривање дебелих плоча које се не може завршити обичним процесима заваривања. Штавише, овај аутоматски метод заваривања има високу производну ефикасност, стабилан процес заваривања, ниску стопу кварова и врло малу зависност од људског рада. Четврто, загађење од дима од заваривања је значајно смањено, побољшавајући-радно окружење и безбедност на локацији. Пето, заварени шав је гладак и уједначен, без прскања, што значајно смањује оптерећење накнадног млевења и фине обраде и побољшава ефикасност производње.
Ограничења
Иако заваривање под водом има значајне предности, оно има и одређена техничка ограничења. Због потребе за покривањем флукса током процеса заваривања, заваривање под водом је погодно само за равно заваривање и хоризонтално заваривање и не може постићи заваривање у пуном-положају као што је вертикално заваривање и заваривање изнад главе. Дакле, постоје позициона ограничења. Поред тога, заваривање под водом није погодно за заваривање танких плоча јер је унос топлоте при заваривању под водом превелик, што је склоно да изазове деформацију плоче или изгоре-. Истовремено, због велике величине опреме за заваривање, није погодан за сложене и неправилно обликоване мале радове-као ни за сценарије мобилне конструкције. У стварној производњи, мора се спроводити строга кључна контрола процеса: стриктно контролисати температуру сушења флукса како би се спречиле пукотине изазване водоником-; прецизно ускладити струју и напон како би се избегло да електрода не продре или се прегреје; обезбедити равномерну покривеност флукса како би се спречио продор ваздуха; разумно контролисати брзину заваривања како бисте стабилизовали формирање завара.
Главне индустријске примене
Електролучно заваривање се широко користи у областима тешке индустрије где се захтевају високи стандарди квалитета и ефикасности.
1. У индустрији челичних цеви, то је специјализовани процес заваривања спирално заварених цеви и цеви великог-пречника уздужних шавова заварених цеви, и широко се користи у-нафтоводима и гасоводима на великим удаљеностима, општинским водоводима и цевоводима за енергију ветра.
2. У индустрији тешких челичних конструкција, технологија заваривања под водом се користи за челичне плоче за мостове, грађевинске конструкције које носе оптерећење{1}}и производњу лучких машина.
3. У производњи посуда под притиском и котлова, ова технологија се користи за заваривање цилиндара са дебелим-зидовима да би се обезбедила висока-толерантност на притисак и непропусност ваздуха.
4. У области бродоградње и поморског инжењеринга, заваривање под водом може осигурати структурну стабилност и отпорност на корозију челичних плоча бродског тијела и компоненти платформе на мору.
Уз континуирани развој аутоматизације и интелигентне производње, технологија заваривања под водом постепено се развија ка интелигентном подешавању параметара, заваривању робота у сарадњи и ефикасном заваривању, додатно повећавајући ефикасност индустријске производње.
Заваривање под водом је ефикасан,{0}}квалитетан и високо аутоматизован процес заваривања којим се постиже заваривање кроз заштиту флукса и металуршко пречишћавање. За разлику од традиционалног електролучног заваривања, заваривање под водом користи гранулирани флукс за заштиту, омогућавајући затворено заваривање, ефикасно елиминишући дефекте порозности и пречишћавајући метал шава, што резултира бољим механичким својствима. Има значајне предности као што су дубока пенетрација, стабилан процес, естетски изглед завара и ниска стопа дефекта. Посебно је погодан за дебеле плоче, дуге заварене шавове и велику{4}}индустријску производњу.
Иако има одређена ограничења у позицијама заваривања и заваривања танких плоча, и даље има доминантну позицију у тешкој индустрији, производњи цевовода, производњи посуда под притиском и инжењерингу челичних конструкција. У будућности, уз континуиране иновације у технологији заваривања и аутоматским контролним системима, заваривање под водом ће постићи већу ефикасност заваривања, ниже стопе дефекта и стабилније перформансе заваривања, настављајући да буде основни процес заваривања који подржава изградњу модерне индустријске инфраструктуре.
