Kỹ thuật hàn hồ quang chìm tự động
Các quy trình và kỹ thuật được sử dụng để chế tạo ba loại khớp bằng quy trình SAW tự động, viz., Mối hàn mông, mối hàn phi lê và mối hàn chu vi được thảo luận trong bài viết này.
1. Hàn mông :
Tùy thuộc vào độ dày tấm và thiết kế công việc, các mối hàn có thể được thực hiện bằng cách hàn từ một hoặc cả hai mặt trong một hoặc nhiều đường chuyền, và có hoặc không có vát hoặc vát. Một mối hàn mông được tạo ra bằng cách hàn từ cả hai phía và một mối hàn khác được thực hiện trong ba lần từ một phía được thể hiện trong hình 8.13.
Để đạt được sự thâm nhập hoàn toàn trong mối hàn một phía là khó khăn mà không cần đốt xuyên qua hoặc chảy kim loại sang phía bên kia.
Tuy nhiên, để đạt được một mối hàn tốt thành công bằng cách hàn từ một phía, một số thiết bị và kỹ thuật được sử dụng có thể bao gồm bất kỳ ai sau đây:
1. ủng hộ thông lượng
2. Tấm hoặc thanh dự phòng bằng đồng
3. ủng hộ đồng
4. Tấm dự phòng bằng thép cố định
5. Kệ ủng hộ tích hợp
6. Chạy niêm phong bằng tay.
1. Sao lưu thông lượng:
Để hàn trên từ thông, mặt sau của từ thông được giữ ở mặt dưới của phôi bằng ống cao su, như trong Hình 8.14, ở áp suất khoảng 4 khí quyển, hoặc bằng trọng lượng của tấm khi hàn nặng đĩa. Tuy nhiên, trong các tấm hàn mỏng, việc sử dụng được tạo ra từ một mặt sau thông lượng với các bộ giữ điện từ. Các mối hàn mông tuần hoàn thường được thực hiện với mặt sau vành đai từ thông như trong hình 8.15. Trong tất cả các trường hợp này, lớp thông lượng định hình gốc chạy và bảo vệ mối hàn khỏi tác động có hại của khí quyển.
2. Tấm hoặc thanh dự phòng bằng đồng:
Hàn trên tấm dự phòng bằng đồng trơn, như trong Hình 8.16, được thông qua khi phôi được lắp hoàn hảo mà không cần đặt ngoài; mặt khác, kim loại nóng chảy có thể chảy ra qua khe hở giữa tấm gia công và tấm dự phòng.
Khi sử dụng tấm dự phòng bằng đồng, công suất của hồ quang phải được tăng từ 10 đến 15% để bù cho sự mất nhiệt tương ứng thông qua tấm dự phòng.
Thông thường các thanh hoặc tấm dự phòng bằng đồng có chiều rộng 40 đến 60 mm và dày 4 đến 6 mm. Tuy nhiên, đối với độ dày của phần lớn hơn 20 mm, độ dày của tấm dự phòng bằng đồng không được nhỏ hơn một nửa độ dày của phần.
3. Sao lưu bằng đồng:
Trong trường hợp công việc không thể được giữ chặt vào tấm dự phòng hoặc kim loại được hàn rất nhạy cảm với tốc độ hấp thụ nhiệt cao thông qua tấm dự phòng bằng đồng, sử dụng được làm bằng lớp lót từ thông. Trong trường hợp này, mặt sau bao gồm một lớp thông lượng nông được cung cấp giữa công việc và tấm lót bằng đồng, như trong Hình 8.17. Với kiểu sao lưu này, một hạt có hình dạng tốt được lấy ở mặt dưới của các tấm hàn.
4. Tấm dự phòng bằng thép cố định:
Hàn trên tấm dự phòng bằng thép cố định, như trong Hình 8.18, giống như hàn trên mặt sau bằng đồng trơn, được sử dụng khi không có thiết lập tắt giữa các cạnh. Khoảng cách giữa các cạnh được chuẩn bị nên từ 0-5 đến 1 mm. Với khe hở lớn hơn, kim loại nóng chảy có thể chảy giữa các cạnh và tấm dự phòng, và do đó làm hỏng hình dạng của mối hàn.
Trong hàn, lớp nền thép bị nóng chảy một phần và hợp nhất với công việc và trở thành một phần của khớp. Tấm dự phòng bằng thép vĩnh cửu chỉ được sử dụng nếu nó không ảnh hưởng đến hiệu suất của kết cấu hàn. Kích thước đề xuất của các tấm dự phòng bằng thép cho các độ dày khác nhau của phần công việc được nêu trong Bảng 8.1.
Giá đỡ mặt sau tích hợp: Trong loại đường viền phù hợp với mặt sau này được gia công trên hai tấm được hàn. Các tấm như vậy khi được xếp thẳng hàng tạo thành một kệ như trong hình 8.19, hoạt động chính xác như một tấm lót bằng thép cố định. Do những khó khăn trong việc chuẩn bị cạnh, phương pháp sao lưu này hiếm khi được sử dụng. Tuy nhiên, khi được sử dụng, nó bị giới hạn ở các đường nối chu vi trên các tàu có thành dày, đường ống, đáy bể, v.v.
5. Niêm phong Chạy:
Chạy niêm phong được áp dụng trên một lần chạy gốc được đặt thủ công chỉ khi có thể có được sự phù hợp hoàn hảo. Theo quy định, để có chất lượng tốt hơn, việc chạy gốc phải được thực hiện với các điện cực được phủ nhiều và nó không được nhỏ hơn một phần ba độ dày của tấm, nhưng cũng không quá 6 đến 8 mm.
Hàn hai bên:
Trong hàn từ cả hai phía, khó khăn chính là sự lắng đọng của lần chạy đầu tiên hoặc gốc. Với sự phù hợp tốt, lần chạy đầu tiên có thể được thực hiện mà không cần sao lưu, với tỷ lệ thâm nhập từ 60 đến 70%. Phần còn lại của mặt cắt ngang của khớp được hàn từ phía bên kia, với công việc được chuyển qua. Để ngăn chặn kim loại nóng chảy ra khỏi khoảng trống trong sử dụng phù hợp kém thường được làm bằng giường thông lượng hoặc dây đai tạm thời.
Hàn từ cả hai phía là một quá trình chậm nhưng ít nhạy cảm hơn với các biến đổi trong điều kiện hàn và không yêu cầu cố định phức tạp để tránh biến dạng và do đó, giữ cho phôi có hình dạng. Vì lý do đó, trong tất cả các ưu tiên cấu trúc quan trọng được dành cho các khớp mông hai mặt được hàn từ cả hai phía bằng cách hàn hồ quang chìm tự động.
Chuẩn bị cạnh là cần thiết trên các tấm dày hơn 16 mm để tránh chiều cao cốt thép quá mức thường được giới hạn ở mức 20% độ dày của tấm. Góc rãnh vee được giữ trong khoảng từ 50 ° đến 60 ° và rãnh được giới hạn ở mức 1/3 hoặc 1/2 độ dày của tấm.
Hàn đa chạy được sử dụng khi các phần dày hơn được hàn và chỉ có nguồn hàn công suất thấp không có khả năng hoàn thành khớp trong một lần chạy.
2. Mối hàn phi lê:
Mối hàn fillet được sử dụng trong các khớp tee, góc và lap. Một mối hàn phi lê được định hình tốt nhất khi được thực hiện ở vị trí hạ cấp, với điện cực tạo các góc bằng nhau với cả hai thành viên của công việc, như trong Hình 8.20. Khi khó thiết lập công việc ở vị trí hạ cấp, hàn được thực hiện ở vị trí nằm ngang với điện cực tạo một góc từ 15 ° đến 45 ° với thành viên dọc của công việc.
Khó khăn chính trong việc tạo mối hàn phi lê ở vị trí nằm ngang Có thể tạo ra các đường cắt trên thành viên dọc và chồng chéo hoặc thiếu hợp nhất trên thành viên nằm ngang, đặc biệt là trong các mối hàn phi lê có chiều dài chân hơn 8 mm. Trong những trường hợp như vậy, tốt hơn là thực hiện các mối hàn trong nhiều lần. Các đường hàn phải được bố trí sao cho ngăn chặn kim loại nóng chảy và xỉ chảy ra khi chạy thành công đang được thực hiện, như trong Hình 8.21.
Các khớp nối cũng có thể được hàn bằng điện cực ở vị trí thẳng đứng bằng phương pháp được gọi là 'Edge Wash', kỹ thuật được thể hiện trong hình 8.22. Một điện cực thẳng đứng được di chuyển dọc theo mép trên của khớp nối, Hình 8-22 (a). Trong trường hợp điện cực được dịch chuyển sang phải, như trong Hình 8.22 (b), sẽ có sự thâm nhập quá mức của tấm dưới và nếu điện cực bị dịch chuyển sang trái, Hình 8-22 (c), sự thâm nhập sẽ trở thành nông và một sự chồng chéo có thể dẫn đến tấm dưới.
Các biện pháp tương tự như các biện pháp được sử dụng cho mối hàn mông nên được sử dụng để ngăn chặn sự chảy ra của kim loại nóng chảy qua khe hở. Một số biện pháp được các nhà chế tạo áp dụng bao gồm từ thông, dây amiăng, đóng gói amiăng, hàn lại và hàn trên tấm dự phòng bằng đồng, như trong Hình 8.23.
Hình 8.23 Các phương pháp được sử dụng để ngăn chặn các mối hàn phi lê chảy ra kim loại
3. Mối hàn xung quanh:
Với SAW tự động, các mối hàn chu vi thường được thực hiện ở vị trí hàn hạ cấp với công việc được xoay liên tục. Khó khăn chính gặp phải trong các mối hàn chu vi là kim loại nóng chảy không chỉ có xu hướng chạy qua khe hở mà còn có xu hướng chảy, cùng với từ thông, ra khỏi ngoại vi của phôi hình trụ.
Khuynh hướng này được kiểm soát bằng cách đặt điện cực ở vị trí đặt lệch so với điểm trên cùng của vòng tròn theo hướng ngược với hướng quay, như trong Hình 8.24. Khoảng cách 'a' phải là 15 đến 70 mm, tùy thuộc vào tốc độ hàn và đường kính của phôi. Với thiết bị tắt quá mức, kim loại nóng chảy và từ thông có thể chảy theo trọng lực theo hướng tự đặt.
Khi chế tạo các mối hàn có chu vi từ thông lượng nhỏ có đường kính nhỏ được giữ lại trên công trình bằng bộ giữ từ thông được gắn vào thanh dẫn dây của đầu hàn, như trong hình 8.25. Các mối hàn tuần hoàn có đường kính từ 400 đến 800 mm được thực hiện với việc sử dụng lớp đệm bằng đồng có thể đứng yên hoặc lăn, để tránh chảy kim loại nóng chảy qua khe hở, như trong Hình 8.26.
Hình 8.25 Bộ giữ thông lượng để tạo các mối hàn chu vi trên các ống hình trụ đường kính nhỏ
Các mối hàn có chu vi đường kính lớn được thực hiện với sự trợ giúp của vành đai từ thông được mô tả trong phần của các mối hàn mông, Hình 8.15. Khi thực hiện các mối hàn theo chu vi trên các tàu có thành dày có đường kính nhỏ, tốt nhất nên sử dụng kệ lùi tích hợp như trong hình 8.19.
