Quy trình hàn hồ quang được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp
Bài viết này đưa ra ánh sáng trên mười một quy trình hàn hồ quang hàng đầu được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Các quy trình hàn hồ quang là: 1. Hàn hồ quang carbon 2. Hàn hồ quang kim loại được che chắn (SMAW) 3. Hàn hồ quang chìm (SAW) 4. Hàn hồ quang vonfram khí (GTAW) 5. Hàn hồ quang kim loại khí (GMAW) 6. Hồ quang plasma Hàn 7. Hàn Plasma-Mig 8. Hàn hydro nguyên tử 9. Hàn Stud và ít người khác.
Quy trình hàn hồ quang # 1. Hàn hồ quang carbon:
Đây là quy trình hàn hồ quang lâu đời nhất được biết đến trong đó một thanh than chì hoặc than nung tinh khiết có đường kính từ 4 đến 19 mm và dài 300 đến 450 mm được sử dụng làm điện cực không tiêu hao để tạo ra một vòng cung giữa nó và phôi bằng cách giữ nó một giá đỡ điện cực, với phần mở rộng điện cực từ 75 đến 125 mm.
Các mối hàn có thể được thực hiện bằng cách áp dụng nhiệt có hoặc không có thêm vật liệu phụ. Khi sử dụng vật liệu phụ, nó thường có cùng thành phần với kim loại cơ bản và được thêm vào hồ quang dưới dạng dây hoặc thanh bổ sung. Nếu thông lượng cần được sử dụng, nó thường bằng cách nhúng filler vào từ thông.
Mặc dù điện cực carbon được coi là không thể tiêu thụ nhưng thực chất nó sẽ phân rã từ từ gây ra sự hình thành lá chắn CO và CO 2 thay thế các khí trong khí quyển xung quanh bể hàn và do đó, cung cấp sự bảo vệ cần thiết.
Điện cực carbon thường được nối đất với chiều dài 20 che25 mm để cung cấp một đầu nhọn với đường kính khoảng 1 -5mm. Điều này cung cấp một vòng cung ổn định.
Thông thường nguồn điện dc (dòng điện trực tiếp) với chu kỳ nhiệm vụ 60% của loại dòng điện không đổi (CC) được sử dụng với điện cực âm (cực thẳng) để giữ tốc độ phân rã thấp. Khả năng mang dòng của điện cực phụ thuộc vào đường kính và loại của nó. Bảng 2.1 đưa ra hướng dẫn cho lựa chọn hiện tại.
Vòng cung carbon là một vòng cung mềm và thường có chiều dài 25, 40 mm, như trong Hình 2.2. Nhiệt độ của bể hàn có thể được kiểm soát dễ dàng bằng cách thay đổi chiều dài hồ quang. Tuy nhiên, hàn hồ quang carbon thường dẫn đến các lỗ thổi gây ra bởi sự nhiễu loạn trong bể hàn do 'cú đánh hồ quang'.
Quá trình này chủ yếu được sử dụng để cung cấp nguồn nhiệt để hàn, hàn hàn, hàn và xử lý nhiệt cũng như để sửa chữa gang thép. Các ứng dụng điển hình của quá trình bao gồm hàn thép mạ kẽm và đồng.
Hàn điện cực carbon kép:
Một biến thể của hàn hồ quang carbon là hàn hồ quang carbon điện cực đôi trong đó một bộ giữ điện cực đặc biệt được sử dụng để chứa hai thanh carbon. Nguồn điện được sử dụng là ac (dòng điện xoay chiều) để giữ các điện cực ở cùng nhiệt độ.
Vòng cung được đánh vào giữa hai điện cực và chiều dài của nó có thể thay đổi bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa chúng, điều này dễ dàng thực hiện bằng cách di chuyển một núm qua ngón tay cái. Vòng cung hình quạt, như hình 2.3, mềm mại với nhiệt độ từ 4400 đến 5000 ° C.
Các cài đặt dòng hàn được đưa ra trong bảng 2.2:
Quá trình hồ quang carbon hai điện cực được sử dụng với máy biến áp hàn ac đầu vào giới hạn một pha chu kỳ (20 che30%). Mặc dù nó có thể được sử dụng để hàn ở bất kỳ vị trí nào và trên tất cả các vật liệu, nhưng nó chủ yếu được sử dụng, nếu được sử dụng, để nối các hợp kim đồng với nhau hoặc kim loại màu. Đồng silicon được sử dụng làm kim loại phụ trong trường hợp sau cũng như để hàn thép mạ kẽm. Nó cũng có thể được sử dụng để hàn hợp kim nhôm, niken, kẽm và chì. Nó cũng tìm thấy việc sử dụng trong việc thực hiện các mối nối cặp nhiệt điện.
Quy trình hàn hồ quang # 2. Hàn hồ quang kim loại được che chắn (SMAW):
Đó là 'Quy trình hàn hồ quang' được biết đến ngay cả một giáo dân và có thể được coi là một 'quy trình hàn bên đường' ở đất nước này. Khi được phát minh vào năm 1880, nó đã sử dụng các điện cực trần, tuy nhiên những phát triển tiếp theo đã dẫn đến việc sử dụng các điện cực được phủ.
Quá trình này còn được gọi là hàn điện cực dính hoặc hàn điện cực tráng hoặc hàn hồ quang kim loại thủ công. Nó sử dụng các điện cực được phủ có đường kính 2, 5 đến 6, 35 mm và chiều dài 300444 mm được giữ trong một giá đỡ điện cực. Nguồn điện được sử dụng là loại hiện tại không đổi và cả nguồn cung cấp ac và dc có thể được sử dụng với mức độ dễ dàng và hiệu quả như nhau trong hầu hết các trường hợp. Hình 2.4 cho thấy một thiết lập cho quy trình SMAW.
Khi một vòng cung được đánh vào giữa một điện cực và phôi, dây lõi điện cực và lớp phủ của nó bị nóng chảy, cái sau sẽ cung cấp một lá chắn khí để bảo vệ hồ hàn nóng chảy và đầu điện cực khỏi tác động xấu của khí trong khí quyển. Nhiệt độ trong lõi của vòng cung nằm trong khoảng 6000 6000 7000 ° C. Các bức xạ có nguồn gốc từ hồ quang hàn có thể làm hỏng mắt do đó cần phải sử dụng lá chắn bảo vệ.
Quá trình này rất linh hoạt và được sử dụng để hàn ở tất cả các vị trí và tất cả các kim loại mà điện cực đã được phát triển. Các điện cực được phủ hiện có sẵn để hàn thép cacbon thấp, thép hợp kim thấp, thép tôi và thép cường lực (Q & T), thép hợp kim cao, thép chống ăn mòn và thép không gỉ cũng như gang và sắt dễ uốn. Nó cũng được sử dụng để hàn hợp kim niken và niken và ở mức độ thấp hơn để hàn đồng và hợp kim đồng.
Nó tìm thấy một sử dụng hạn chế trong hợp kim nhôm hàn. Các ứng dụng điển hình của quy trình bao gồm việc ngành công nghiệp sử dụng rộng rãi để chế tạo tàu, cầu, bình chịu áp lực và kết cấu. Tuy nhiên, do quy trình chỉ có thể được sử dụng ở chế độ thủ công, nên nó đang dần bị thay thế bởi các quy trình hàn khác để chế tạo nặng, nơi cần một lượng lớn kim loại.
Quy trình hàn hồ quang số 3. Hàn hồ quang chìm (SAW):
Nhu cầu về tốc độ lắng cao hơn và không cơ giới hóa SMAW dẫn đến sự phát triển của quá trình hàn hồ quang chìm vào giữa và cuối những năm 1930. Quá trình này sử dụng từ thông dạng hạt và một dây bọc đồng ở dạng tự động, do đó có thể gửi các mối hàn dài mà không bị gián đoạn. Đường kính dây điện cực có thể nằm trong khoảng từ 1 đến 10 mm. Cả hai nguồn năng lượng ac và dc được sử dụng mặc dù dc với điện cực dương (sâu) là lựa chọn ưu tiên.
Thông lượng hạt được đổ để bao phủ khớp phía trước điện cực, do đó dây điện cực di chuyển về phía trước thông qua và hồ quang vẫn được hợp nhất bên dưới nó do đó loại bỏ việc sử dụng kính che chắn bảo vệ cho mắt. Thông lượng tan chảy do nhiệt hồ quang cung cấp một lớp xỉ trên hạt lắng đọng nhưng dễ bong ra khi làm mát. Thông lượng không nóng chảy được thu thập bằng cách hút chân không và được lưu thông lại.
Vỏ bọc từ thông giúp loại bỏ vết hàn và bức xạ hồ quang, do đó cải thiện hiệu quả lắng đọng mối hàn và hiệu quả sử dụng nhiệt. Do đó, có thể sử dụng dòng hàn cao theo thứ tự 2000 ampe với mật độ dòng là 16 A / mm 2 tức là 6 đến 10 lần được mang bởi điện cực tráng trong hàn hồ quang kim loại thủ công.
Quá trình này chủ yếu được sử dụng ở vị trí hàn tay xuống ở chế độ tự động và bán tự động. Cái trước là chế độ phổ biến hơn và thiết lập tương tự được hiển thị trong Hình 2.5.
Các kim loại được hàn rộng rãi nhất bởi quá trình này bao gồm carbon thấp, hợp kim thấp, thép không gỉ và thép hợp kim cao. Đồng, nhôm và titan cũng được hàn ở một mức độ hạn chế bởi quy trình này.
Mối hàn thu được từ quá trình SAW là tuyệt vời và do đó quá trình này được sử dụng rộng rãi trong các mối hàn trong các tấm dày trong bình chịu áp lực, tàu, cầu, công trình kết cấu, ống hàn và lò phản ứng hạt nhân.
Quy trình hàn hồ quang số 4. Hàn hồ quang vonfram khí (GTAW):
Hàn hồ quang vonfram khí hoặc hàn khí trơ vonfram (TIG) đã được giới thiệu cho ngành công nghiệp vào đầu những năm 1940, chủ yếu để hàn hợp kim nhôm và magiê. Sau đó, việc sử dụng của nó lan rộng đến hầu hết các kim loại. Trong quá trình này, một điện cực vonfram không tiêu thụ được sử dụng với một lớp khí bảo vệ trơ bao quanh nó.
Khí bảo vệ bảo vệ cả điện cực vonfram và bể hàn khỏi tác động bất lợi của khí quyển xung quanh. Các khí bảo vệ thường được sử dụng argon hồ quang, heli hoặc hỗn hợp của chúng.
Cả hai nguồn cung cấp điện ac và dc được sử dụng cho GTAW. Khi sử dụng dc, thông thường để giữ điện cực âm nhưng điện cực dương phải được sử dụng cho nhôm và magiê để ảnh hưởng đến hoạt động làm sạch catốt trên phôi.
Tuy nhiên, điều đó dẫn đến việc hạn chế khả năng mang dòng của điện cực. Đường kính điện cực vonfram thay đổi trong khoảng 0-5 đến 6-5 mm và khả năng mang dòng tương ứng thay đổi trong khoảng từ 5 đến 650 ampe. Các ngọn đuốc để mang dòng điện vượt quá 100 ampe hồ quang thường làm mát bằng nước.
Bắt đầu hồ quang trong GTAW thường được thực hiện bằng cách chạm vào điện cực trên khối than chì. Với dòng điện tần số cao (0-3 - 30 MHz) được sử dụng để bắt đầu và duy trì hồ quang. Hình 2.6 gieo một thiết lập cho quy trình GTAW.
Quá trình GTAW là một quá trình hàn tất cả các vị trí và được sử dụng rộng rãi để hàn nhôm, magiê, thép không gỉ, đồng, hợp kim Nimonic (80% Ni + 20% Cr), monel (66% Ni + 33% Cu + 1% Mn), inconel (76% Ni + 15% Cr + 9% Fe), đồng thau (Cu + 37% Zn), đồng (Cu + 8% Sn), vonfram, bạc, molypden và titan. Ngành công nghiệp máy bay, nhà máy hóa chất và nhà máy chế tạo hạt nhân xoay quanh các ngành công nghiệp sử dụng điển hình của quá trình này.
Quy trình hàn hồ quang số 5. Hàn hồ quang kim loại khí (GMAW) :
Hàn hồ quang khí kim loại đã được phát minh ngay sau khi GTAW được giới thiệu vào năm 1940 và hiện tại là quá trình hàn phát triển nhanh nhất trên thế giới. Trong quá trình này, một dây tiêu hao, đường kính 0-8 đến 2-0 mm và vết thương trên ống chỉ, được đưa vào ở tốc độ định sẵn thông qua một mỏ hàn trong đó nó được cung cấp kết nối điện và khí bảo vệ.
Hồ quang, được đánh bởi tiếp xúc trực tiếp giữa điện cực dây và phôi, được duy trì ở một độ dài không đổi bởi sự tương tác của các tham số điện. Hệ thống được làm cho nhạy cảm bằng cách sử dụng nguồn điện áp không đổi (cv) và dây hàn mỏng. Nguồn năng lượng luôn là loại dc được chỉnh lưu và cực được ưu tiên sử dụng là điện cực dương.
Tốc độ nạp được đặt trước tùy thuộc vào đường kính dây và độ dày của phôi. Nó được đưa vào đèn pin với sự trợ giúp của động cơ điện và con lăn thức ăn.
Tùy thuộc vào vật liệu làm việc, khí bảo vệ có thể là argon, heli, nitơ, carbon dioxide, hydro hoặc hỗn hợp của chúng. Khi sử dụng khí bảo vệ trơ, quá trình này được gọi là hàn MIG (khí trơ kim loại) phổ biến hơn và khi CO 2 được sử dụng làm khí bảo vệ, nó được gọi là hàn CO 2 hoặc hàn MAG (khí hoạt động kim loại).
GMAW là một quá trình hàn bán tự động tất cả các vị trí mặc dù các phiên bản tự động của nó cũng có sẵn. Thiết lập cho quy trình GMAW bán tự động được hiển thị trong Hình 2.7.
Hình 2.7 Thiết lập để hàn hồ quang kim loại khí
GMAW là một quy trình rất linh hoạt và có thể được sử dụng để hàn tất cả các kim loại mà dây dẫn phụ tương thích đã được phát triển. Nó tìm thấy ứng dụng rộng rãi trong hàn thép, nhôm, hợp kim magiê, hợp kim niken, hợp kim đồng và titan. Tuy nhiên, các ứng dụng điển hình của nó bao gồm chế tạo máy đo trung bình như cấu trúc, thiết bị di chuyển trái đất, dầm hộp và hộp, và thân ô tô.
Quy trình hàn hồ quang # 6. Hàn hồ quang plasma:
Plasma được định nghĩa là một dòng khí ion hóa. Nó thu được bằng cách cho khí đi qua một vòng cung nhiệt độ cao dẫn đến việc phân tách các phân tử khí thành nguyên tử và sau đó đến các ion và electron. Mặc dù dòng plasma diễn ra trong hầu hết các quy trình hàn hồ quang nhưng trong quy trình gọi là hàn hồ quang plasma, toàn bộ khí được chuyển thành plasma bằng cách làm cho nó đi qua một cung rất hẹp của hồ quang nhiệt độ cao.
Ngọn đuốc plasma được phát triển vào năm 1925 nhưng sử dụng trong công nghiệp để hàn được báo cáo là từ năm 1953. Để hàn, plasma cũng được cung cấp một lớp vỏ ngoài của khí bảo vệ.
Trong hàn hồ quang plasma, hồ quang được tạo ra giữa một điện cực vonfram và phôi, như trong hàn hồ quang vonfram khí. Tuy nhiên, hồ quang plasma bị hạn chế bằng cách làm cho nó đi qua một lối đi hẹp trong đầu vòi bằng đồng được làm mát bằng nước, được bao quanh bởi một vòi phun bên ngoài, qua đó dòng khí che chắn. Một mặt cắt ngang của mỏ hàn plasma được thể hiện trong hình 2.8.
Năng lượng cho hàn plasma được lấy một cách bất biến từ nguồn điện một chiều của loại dòng không đổi có điện áp mạch mở 70 708080 và chu kỳ nhiệm vụ là 60%. Dòng hàn được sử dụng trong khoảng từ 100 ampe kế.
Có hai biến thể của quá trình hàn hồ quang plasma gọi là loại không chuyển và loại chuyển. Trước đây, điện cực vonfram là cực âm và đầu vòi của mỏ hàn cực dương. Một ngọn đuốc như vậy rất giống với đèn pin oxy-axetylen về khả năng cơ động của nó vì phôi nằm ngoài mạch điện.
Tuy nhiên, một hồ quang plasma như vậy ít dữ dội hơn so với hồ quang được chuyển trong đó phôi là cực dương. Nhưng, khả năng cơ động của hồ quang chuyển bị hạn chế. Một hồ quang như vậy, tuy nhiên, rất dữ dội và quá trình dẫn đến hiệu quả nhiệt cao hơn. Hình 2.9 cho thấy hai chế độ của hồ quang hàn plasma.
Nhiệt độ trong hồ quang plasma có thể lên tới 55.000 ° C nhưng đối với hàn, nó bị giới hạn ở khoảng 20.000 o C. Vòng cung nhiệt độ cao này khi nó chạm vào phôi dẫn đến sự tái hợp các electron và ion để tạo thành nguyên tử và sau đó là khí phân tử, giải phóng nhiệt trong quá trình đó được sử dụng để hàn.
Bất kỳ khí nào không tấn công điện cực vonfram hoặc đầu vòi đồng có thể được sử dụng trong hàn plasma. Tuy nhiên, hỗn hợp argon và argon-hydro thường được sử dụng hơn.
So với quy trình GTAW, hàn hồ quang plasma, do nồng độ nhiệt cao, dẫn đến tốc độ hàn cao hơn tới 40 408080%. Tuy nhiên, hàn hồ quang plasma là một quá trình mới và chưa phổ biến lắm.
Quá trình hàn thực tế với tia plasma là quá trình 'lỗ khóa' trong đó tia plasma chạm vào phôi và tan chảy qua và sau đó ngọn đuốc được di chuyển theo hướng mong muốn. Do đó, phương pháp lỗ khóa đảm bảo thâm nhập 100 phần trăm và tạo ra hạt hàn 'ly rượu' như trong hình 2.10.
Một biến thể của quá trình gọi là hàn micro-plasma sử dụng dòng điện trong phạm vi từ 0-1 đến 10 ampe và có thể hàn kim loại mỏng hơn 1 mm trong khi phạm vi cho hàn plasma thông thường là 3 .1515 mm.
Mặc dù hàn hồ quang plasma có tiềm năng cao để sử dụng trong tương lai nhưng nó cũng có một số nhược điểm nghiêm trọng, ví dụ như hồ quang cực mạnh dẫn đến bức xạ tia cực tím và hồng ngoại quá mức có thể gây hại cho da ngay cả thông qua quần áo cần quần áo bảo hộ đặc biệt cho người vận hành. Ngoài ra, mức độ tiếng ồn trong quá trình là khoảng 100 db (decibel), vượt quá giới hạn làm việc an toàn là 80 db đối với tai người.
Về mặt thương mại, những người sử dụng chính của quá trình hàn plasma là ngành hàng không, công nghiệp dụng cụ chính xác và các nhà sản xuất động cơ phản lực. Thông thường quy trình được sử dụng để chế tạo đường ống và ống làm bằng thép không gỉ và titan.
Quy trình hàn hồ quang # 7. Hàn Plasma-Mig:
Phòng thí nghiệm Philips của Hà Lan đã phát triển một quy trình mới bằng cách kết hợp hai quy trình nổi tiếng về hàn hồ quang plasma và hàn MIG (khí trơ kim loại) và được đặt tên là hàn Plasma-MIG. Các sơ đồ của các tính năng thiết yếu của quy trình cho hai loại mỏ hàn plasma-MIG được thể hiện trong hình 2.11.
Về cơ bản, quá trình plasma-MIG khác với quy trình GMAW hiện tại ở chỗ dây điện cực được bọc trong vỏ plasma điều khiển sự truyền nhiệt và giọt theo cách mà tốc độ và tốc độ lắng đọng đạt được cao hơn so với quy trình MAW, như trong Hình 2 .12.
Tác động từ của hồ quang plasma gây ra sự co thắt của hồ quang hàn và sự tán xạ bị loại bỏ.
Một điển hình của quá trình hàn MIG plasma là khi điện cực được làm dương và trên các giá trị hiện tại nhất định (dòng chuyển tiếp) với các loại dây thép chắc chắn, chúng bắt đầu quay. Hiện tượng này, đã được biết đến với GMAW, có thể được kiểm soát theo cách tốt hơn rất nhiều và sự lan tỏa không có nên ở tốc độ cao, lớp phủ có thể được thực hiện.
Hàn Plasma-MIG có thể được sử dụng để hàn mông và lớp phủ. Nó cũng có thể được sử dụng để hàn các vật liệu mỏng và dày cho các loại thép chịu nhiệt hợp kim thấp -, không gỉ - và chịu nhiệt cũng như các kim loại màu như nhôm và đồng. Tấm thép không gỉ có độ dày từ 1 đến 8 mm có thể được hàn ở tốc độ khác nhau trong khoảng 0-4 đến 7 m / phút. Đặc tính linh hoạt của quy trình hàn plasma-MIG được nhấn mạnh bởi thực tế là các thông số hàn có thể giống hệt nhau thực tế đối với tất cả các mối hàn này, chỉ thay đổi tốc độ hàn.
Quy trình hàn hồ quang # 8. Hàn hydro nguyên tử:
Quá trình hàn hydro nguyên tử được phát minh vào giữa những năm 1920 và về nguyên tắc tương tự như hàn hồ quang carbon điện cực đôi. Nó sử dụng hai điện cực vonfram được giữ trong ngọn đuốc hydro nguyên tử đặc biệt. Các điện cực này được kết nối với nguồn điện xoay chiều không đổi (đặc tính volt-ampere) với điện áp mạch mở khoảng 300 volt.
Khí hydro được tạo ra để đi qua một hồ quang điện nhiệt độ cao được tạo ra giữa hai điện cực và do đó phân tách thành dạng nguyên tử. Phản ứng là phản ứng nhiệt trong đó năng lượng được cung cấp bởi hồ quang,
Hydro nguyên tử khi nó chạm vào phôi tái hợp để tạo thành hydro phân tử và trong quá trình nó giải phóng nhiệt. Ngọn lửa tại điểm cải cách hydro phân tử có nhiệt độ khoảng 3700 ° C và do đó, có thể được sử dụng để hàn. Thanh phụ, nếu cần, có thể được sử dụng riêng như trong hình 2.13.
Tốc độ dòng khí và khoảng cách giữa các điện cực vonfram có thể được điều chỉnh tương ứng bằng công tắc và đòn bẩy được cung cấp trên tay cầm mỏ hàn. Do điện áp mạch mở cao, hồ quang được bắt đầu thông qua công tắc tơ hoạt động bằng chân.
Vòng cung hình quạt được duy trì giữa các điện cực thường có kích thước từ 9 đến 20 mm và phát ra âm thanh hát sắc nét. Bầu khí quyển hydro được cung cấp trong quá trình dẫn đến việc giảm lớp vỏ xung quanh bể hàn nóng chảy và giữ cho nó được bảo vệ khỏi các tác động xấu của oxy và nitơ trong khí quyển. Điều này dẫn đến các mối hàn âm thanh.
Quá trình này đã được sử dụng rộng rãi trong những ngày trước nhưng bây giờ tìm thấy một sử dụng hạn chế trong ngành công nghiệp. Các ứng dụng điển hình của quy trình bao gồm sản xuất xích thép hợp kim và sửa chữa khuôn và các cấu kiện thép công cụ.
Quy trình hàn hồ quang # 9. Hàn hàn:
Đây là một quá trình hàn stud (bu lông có ren không đầu) hoặc các mảnh giống như stud (ví dụ bu lông, ốc vít, đinh tán, thanh, v.v.) để gia công phẳng như tấm. Đó là một quy trình độc đáo kết hợp các quy trình hàn hồ quang và rèn và giúp tiết kiệm chi phí rất lớn khi so sánh với các phương pháp thông thường như khoan và khai thác.
Hàn stud được sử dụng lần đầu tiên bởi Hải quân Anh vào năm 1918 nhưng việc sử dụng thường xuyên và rộng rãi bắt đầu từ năm 1938. Có bốn biến thể của quy trình, hàn stud tụ điện, hàn stud tụ điện hồ quang rút ra, hàn stud ferrule tiêu hao và các hàn hồ quang stud vẽ. Biến thể cuối cùng của quy trình là phổ biến nhất và mô tả sau chỉ liên quan đến điều đó.
Các thiết bị chính để hàn stud bao gồm súng hàn stud, bộ điều khiển thời gian, nguồn điện dc từ 300 đến 600 ampe công suất hiện tại, đinh tán và ferrules gốm.
Một stud được giữ trong súng hàn và một ferrule bị trượt trên nó. Sau đó, đinh được chế tạo để chạm vào vị trí đã được làm sạch (bắn nổ, tiếp đất hoặc chải dây), nơi nó sẽ được hàn và công tắc ở dạng cò súng được nhấn và quá trình này được hoàn thành trong vài giây.
Điều này đòi hỏi phải sử dụng nguồn năng lượng tốc độ cực cao để cung cấp dòng hàn mong muốn Một stud có đường kính khoảng 40 mm cần khoảng 5000 ampere ở mức 65 đến 70 volt trong 2 giây. Do đó, các bộ máy phát động cơ có công suất quá tải cao hơn được ưu tiên hơn các bộ hàn chỉnh lưu. Hình 2.14 cho thấy sơ đồ mạch cho hàn stud và Hình 2.15 cho thấy các giai đoạn hoạt động trong quy trình.
Hình 2.14 Sơ đồ mạch cho hàn stud
Hình 2.15 Các bước trong hàn stud
Để có kết quả hiệu quả, tấm hàn được hàn phải có độ dày tối thiểu ít nhất 20% so với đường kính của đinh tán, tuy nhiên để phát triển toàn bộ cường độ, nó không được nhỏ hơn 50% đường kính của đế stud.
Các đinh tán được chế tạo với nhiều kích cỡ và hình dạng, tuy nhiên đường kính stud tối đa thường được sử dụng là khoảng 25 mm. Yêu cầu hiện tại thay đổi theo đường kính stud và bảng 2.3 cung cấp các hướng dẫn cần thiết.
Ferrules được sử dụng bằng vật liệu gốm hoặc sứ và có hình dạng khác nhau tùy thuộc vào cấu hình khớp cần thiết. Một ferrule phục vụ một số mục đích, ví dụ, nó tập trung chữa lành trong vùng hồ quang, loại bỏ sự tán xạ, che chắn người vận hành khỏi các tia sáng có hại, bảo vệ hồ hàn nóng chảy khỏi bầu không khí xung quanh và giúp tạo ra hình dạng mong muốn cho mối hàn chung. Các ferrule bị hỏng, ngay sau khi kết thúc hoạt động, bởi một cái búa sứt mẻ.
Hàn stud được sử dụng chủ yếu cho thép nhẹ, thép hợp kim thấp và thép không gỉ Austenit. Hàn stud vẽ không được sử dụng kim loại màu, nhưng các biến thể khác của quy trình có thể được sử dụng để hàn đồng thau không chì, đồng, kim loại mạ crôm và nhôm. Tuy nhiên, hợp kim nhôm có thể xử lý nhiệt không được khuyến nghị cho hàn stud.
Các ứng dụng điển hình của hàn stud bao gồm sàn thép của tàu, để gắn giá đỡ, móc treo, tấm che, ống dẫn, đường ống, vv cho các chi tiết gia công kim loại. Quá trình này cũng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất và xây dựng máy móc đường sắt ô tô.
Quy trình hàn hồ quang # 10. Hàn điện:
Hàn Electroslag là một quá trình nối các phần thép nặng trong một lần chạy. Quá trình này được phát minh vào đầu những năm 1950 tại Viện hàn Paton, Kiev (Liên Xô) và được sử dụng rộng rãi bởi ngành công nghiệp kim loại nặng.
Thiết bị xử lý bao gồm bộ cấp dây, nguồn cung cấp điện và một đôi giày bằng đồng giữ lại để tránh làm đổ kim loại nóng chảy ở đầu đĩa. Một tính năng thiết yếu của quá trình là hàn được thực hiện với mối hàn ở vị trí thẳng đứng.
Điều này đòi hỏi phải sử dụng thiết bị để nâng bộ phận cấp dây và mỏ hàn khi quá trình hàn tiến triển. Hình 2.16 cho thấy các tính năng thiết yếu của quy trình hàn điện. Cả hai nguồn điện xoay chiều và dc được sử dụng với định mức 1000 ampe ở điện áp mạch mở 55 volt và chu kỳ hoạt động 100%.
Quá trình hàn Electroslag được bắt đầu bằng một vòng cung và tiếp theo là bổ sung từ thông nhưng ngay khi nó ổn định khả năng chống nóng chảy của dây cấp liệu được cung cấp bởi điện trở của xỉ nóng chảy bao phủ hồ hàn cũng ngăn cản sự tiếp xúc giữa khí quyển khí và kim loại nóng chảy.
Quá trình hàn Electroslag có ba biến thể viz., Loại đơn và đa dây, loại tấm và loại hướng dẫn tiêu thụ. Nó có thể được sử dụng cho các tấm hàn có độ dày từ 20 mm đến 400 mm. Quá trình này được sử dụng rộng rãi trong việc xây dựng các bình chịu áp lực, khung ép, tua bin nước và các ngành công nghiệp chế tạo tấm nặng.
Quy trình hàn hồ quang # 11. Hàn Electrogas:
Thiết bị được sử dụng để hàn electrogas có hình dáng tương tự như thiết bị được sử dụng cho hàn điện. Tuy nhiên, hàn electrogas là một quá trình hàn hồ quang và cung cấp cho các mối hàn có tính chất gần với các mối hàn thu được bằng hàn hồ quang chìm.
Hàn Electrogas sử dụng hướng dọc của mối hàn và sử dụng giày đồng để giữ lại kim loại nóng chảy có hình dạng ở cuối chiều rộng tấm như trong hàn điện. Tuy nhiên, dây được sử dụng trong hàn electrogas thuộc loại lõi thông lượng cung cấp độ che phủ tối thiểu cho bể hàn. Bảo vệ bổ sung thường được cung cấp bằng cách sử dụng khí bảo vệ giàu CO 2 hoặc khí argon.
Đánh giá của thiết bị tương tự như thiết bị hàn hồ quang kim loại khí. Tuy nhiên, chu kỳ làm việc của nguồn điện cần phải là 100% vì đây là hoạt động liên tục. Các tính năng thiết yếu của thiết lập hàn electrogas được hiển thị trong Hình 2.17.
Trái với quy trình hàn electroslag, quy trình hàn electrogas có thể được bắt đầu hoặc khởi động lại sau khi bị gián đoạn mà không gặp bất kỳ khó khăn nào. Nó cũng có thể được bắt đầu mà không cần sử dụng khối khởi động.
Quá trình Electrogas chủ yếu được sử dụng để hàn độ dày kim loại từ 12 đến 75 mm - nhiều hơn ở phạm vi thấp hơn. Thông thường, quy trình được sử dụng trong đóng tàu và chế tạo trang web của các bể chứa.
