PRINZIP UND ANWENDUNGEN VON SUBMERGED ARC WELDING DRÄHTEN
Das Unterpulverschweißen (SAW), wie der Name schon sagt, wird unter einer Schutzschicht oder Decke aus Flussmittel durchgeführt. Da der Lichtbogen immer durch die Dicke des Flussmittels abgedeckt ist, werden Strahlung von den freiliegenden Bögen und die Notwendigkeit von Schweißbildschirmen beseitigt. Mit zwei Varianten des Prozesses, automatisch und halbautomatisch, gehört es zu den weit verbreiteten Schweißverfahren in der Prozessindustrie. Venus Wire, einer der renommierten Anbieter von Unterpulverschweißdrähten in Indien, erläutert das Prinzip und die Anwendungen des Unterpulverschweißens. Lassen Sie uns diese betrachten:
Prozess
Ähnlich wie beim MIG-Schweißen verwendet auch das SAW-Verfahren die Technik der Bildung eines Lichtbogens zwischen der Schweißnaht und dem kontinuierlichen Draht. Eine dünne Schicht Flussmittel und Schlacke wird verwendet, um Schutzgasmischungen zu erzeugen und die erforderlichen Legierungen in das Schweißbad einzubringen. Während des Schweißvorgangs wird der Elektrodendraht in derselben Rate wie der Verbrauch freigegeben und das überschüssige Flussmittel wird durch ein Vakuumsystem zur Wiederverwertung abgesaugt. Neben dem Schutz vor Strahlung sind Flussmittelschichten auch äußerst vorteilhaft, um Wärmeverluste zu vermeiden. Die ausgezeichnete Wärmeeffizienz dieses Verfahrens, etwa 60 %, ist auf diese Flussmittelschichten zurückzuführen. Auch der SAW-Prozess ist völlig frei von Spritzern und erfordert keinen Rauchabsaugprozess.
Betriebsverfahren
Wie bei jedem anderen Schweißverfahren wird die Qualität der Schweißnähte hinsichtlich Eindringtiefe, Form und chemischer Zusammensetzung des abgeschiedenen Schweißmetalls in der Regel durch die Schweißparameter wie Stromstärke, Lichtbogenspannung, Drahtvorschubgeschwindigkeit und Schweißgeschwindigkeit kontrolliert. Ein Nachteil (Methoden zur Überwindung dieses Nachteils sind jedoch verfügbar) ist, dass der Schweißer das Schweißbad nicht sehen kann und daher die Qualität des Schweißens vollständig von den Betriebsparametern abhängt.
Prozessparameter
Wie bereits erwähnt, perfektioniert ein Schweißer das Schweißnaht nur durch die Prozessparameter. Beispielsweise spielen im automatisierten Prozess die Drahtgröße und das Flussmittel, die für den gebräuchlichen Typ, die Dicke des Materials und die Größe des Auftrags geeignet sind, eine wesentliche Rolle bei der Bestimmung der Abscheidungsrate und der Nahtform.
Draht
Je nach Anforderung der Abscheidungsrate und der Vorschubgeschwindigkeiten können folgende Drähte ausgewählt werden
- Doppel-Draht
- Mehrfachdrähte
- Röhrendraht
- Metallpulverzugabe
- Einzeldraht mit heißer Zugabe
- Einzeldraht mit kalter Zugabe
Flussmittel
Die granulare Mischung von Oxiden mehrerer Elemente wie Mangan, Titan, Kalzium, Magnesium, Silizium, Aluminium und Calciumfluorid wird häufig als Flussmittel im SAW verwendet. In der Regel wird die Kombination so ausgewählt, dass sie die beabsichtigten mechanischen Eigenschaften bietet, wenn sie sich mit dem Schweißdraht verbindet. Es sollte auch beachtet werden, dass die Zusammensetzung dieser Flussmittel eine wesentliche Rolle bei den Betriebslichtbogen- und Stromparametern spielt. Je nach Schweißanforderung werden hauptsächlich zwei Arten von Flussmitteln, gebunden und geschmolzen, im Prozess verwendet.
Anwendungen
Jedes Schweißverfahren hat seine eigenen Anwendungen, die aufgrund von Wirtschaftlichkeit und Qualitätsanforderungen oft überlappen.
Obwohl SAW sowohl für Stumpf- (längs und umschließend) als auch für Kehlnähte gut geeignet ist, gibt es einige kleine Einschränkungen. Aufgrund der Flüssigkeit des Schweißbades, der Schlacke im geschmolzenen Zustand und einer lockeren Schicht aus Flussmittel werden Stumpfnähte immer in der Flachlage durchgeführt, während Kehlnähte in allen Positionen – flach, horizontal und vertikal – ausgeführt werden.
Es sollte beachtet werden, dass, solange die richtigen Verfahren und Parameter für die Nahtvorbereitung beachtet werden, SAW erfolgreich für Materialien jeder Dicke durchgeführt werden kann.
Es kann sehr gut für Kohlenstoffstähle, Edelstahl und niedriglegierte Stähle sowie einige Nichteisenlegierungen und -materialien eingesetzt werden, vorausgesetzt, es werden die vom ASME-Code vorgeschlagenen Kombinationen von Draht und Flussmittel verwendet.
SAW hat einen festen Platz in der Schwermaschinenindustrie und der Schiffbauindustrie für umfangreiche Schweißsektionen, große Rohre und Prozessbehälter.
Mit der sehr hohen Nutzung des Elektrodendrahts und den verfügbaren Automatisierungsmöglichkeiten ist SAW immer eines der am meisten nachgefragten Schweißverfahren in der Fertigungsindustrie.