Jak se provádí elektrostruskové svařování?

Elektrostruskové svařování se objevilo není to tak dávno – navzdory tomu si již získalo popularitu mezi odborníky ve svém oboru. Tato možnost svařování dílů je slibným technologickým procesem, protože umožňuje spojovat kovové výrobky různých tlouštěk.

Co je to?

Elektrostruskové svařování je klasifikováno jako tepelný typ tavení kovů. Zdrojem ohřevu je v tomto případě teplo uvolněné nosičem energie při průchodu struskové lázně. Obvykle se takové svařování používá, když je nutné svisle spojovat různé konstrukční prvky a obrobky.

Charakteristikou procesu je zahřívání pracovní oblasti teplem z lázně strusky, která je přítomna ve směsi. Postup pro ohřev struskových hmot je možný díky přítomnosti elektrického proudu. Podstatou tohoto postupu je tavení a rychlé následné ochlazení obrobku. Aby bylo elektrostruskové svařování úspěšné, musí řemeslníci používat speciální zařízení.

Klasifikace elektrického svařování zohledňuje počet elektrod a možnosti jeho vibrací. GOST obsahují všechny informace týkající se požadavků, podmínek a dalších bodů, které je třeba vzít v úvahu při svařování. GOST 30482-97 popisuje pravidla svařovacích postupů, GOST 9087-81 obsahuje informace o svařovacích materiálech a GOST 15164-78 specifikuje typy, rozměry a prvky procesu.

Výhody a nevýhody

Hlavní pozitivní vlastností ESW je schopnost svařovat velké předměty. Díky tomu mají lidé možnost stavět masivní stavby a opravovat je. Mezi další výhody procesu patří:

• vysoká produktivita při práci s velkými deskami;
• úspora použití elektrické energie a dalších pomocných látek;
• vysoce kvalitní lepení, které je přímo podobné základnímu materiálu;
• nemožnost deformace materiálů po procesu svařování;
• není třeba řezat okraje, což usnadňuje přípravný proces.

Kromě všeho výše uvedeného odborníci berou na vědomí hospodárnost svařování, protože během postupu je možné vytvořit šev jakékoli tloušťky v jednom průchodu.

Nevýhody elektrostruskového svařování jsou následující:

• výhradně vertikální orientace svarového švu;
• neschopnost dělat přestávky během svařování, protože to může vést k defektům;
• potřeba instalovat další zařízení;
• hrubozrnné svary;
• Pro zvýšení indexu pevnosti je nutné tepelné zpracování svařovaných dílů.

Popis procesu

Podstata TVD závisí na typu použité elektrody.

1. Elektrodový drát. Postup je založen na použití drátových elektrod, jejichž průměr je asi 3 mm. Je třeba mít na paměti, že rychlost jejich přenosu do lázně by měla být konstantní. Tato metoda se obvykle používá při svařování kovu o tloušťce menší než 50 mm. Pro svařování dílů s velkou tloušťkou se vyplatí použít pár elektrodových drátů. Elektrody se pohybují pomocí vratných a dopředných pohybů.
2. Elektrody s velkým průřezem. V tomto případě se používají desky a tyče čtvercového a kruhového průřezu. Rozměry a počet elektrod jsou ovlivněny rozměry zpracovávaných ploch a také tvarem a rozměry otvorů v nich. Tato metoda svařování pomocí ESW je považována za relevantní pro práci s tlustými kovovými prvky, jejichž výška je menší než 100 cm.
3. Rozpouštěcí náustek. Tento typ elektrostruskového svařování zahrnuje vlastnosti dvou předchozích možností. V tomto případě je ocelová deska instalována v mezeře na hranici dílů, takže během procesu svařování zůstává nehybná.

Během ESW by měly být díly upevněny svisle, přičemž na okraji okrajů by měla být ponechána mezera. Šev na povrchu v tomto případě provádí nucenou tvorbu. Do svařovací zóny jsou přiváděny elektrody a tavicí tyče, které způsobují počáteční zapálení oblouku. Jakmile se vytvoří dostatečný objem struskové lázně, oblouk zhasne a elektřina se přenáší výhradně tavidlem.

Teplo vznikající při svařování taví tavidlo, elektrody a hrany svařovaných materiálů. Roztavený kov způsobí vytvoření svarové lázně, která stéká na dno struskové lázně. Měděné jezdce se spolu se svařovací hlavou pohybují podél obrobků zdola nahoru a přitom je drží.

Chlazení jezdců, které tvoří kovový šev, se provádí vodou cirkulující v kanálech.

Při svislém pohybu jezdce se mezera desky postupně zaplňuje. Poté se kov ochladí, krystalizuje a vytvoří svar podél celé hrany svařovaného výrobku.

Zařízení a materiály

S ohledem na konstrukční prvky a zdroj proudu se rozlišuje několik typů zařízení pro EHS. Díky přítomnosti speciálních zařízení se elektroda pohybuje podél lázně. Tato vlastnost zajišťuje rovnoměrné zahřívání prvků. Přítomnost bočních omezujících uzlů a náustku s drátem zajišťuje, že spoje jsou zvednuty nahoru.

V SSSR byly vyvinuty následující typy zařízení pro EHS:

• kolejnicová jednotka se pohybuje podél svislých vodítek svaru;
• bezkolejové zařízení je připevněno k materiálu, který je zpracován mechanickou fixací, a poté se po něm pohybuje;
• Pochozí mechanismus se pohybuje po konstrukci pomocí magnetů.

Jednotky a zařízení pro proces elektrostruskového svařování jsou poloautomatické a automatické. Konstrukce každého z výše uvedených zařízení zahrnuje následující součásti:

• napájecí zdroje;
• svařovací hlavy;
• šoupátka s nuceným zadržením svarových lázní;
• pohybové mechanismy svařovací jednotky a elektrod;
• Cívky drátu;
• kontrolní nástroje;
• zásobníky na tavidlo;
• zařízení pro sledování polohy svarových lázní.

Stroj A535 je mezi mistry EHS velmi oblíbený. Je považován za nejlepší možnost pro jednoprůchodový proces s proměnným napětím. Tento typ instalace je však vhodný pro omezené svařovací postupy. Zařízení si poradí s pájením kruhových a podélných švů, jejichž průměr nepřesahuje 30 cm.

Spotřebitelé také preferují jednotku A550, která svařuje prvky stejným způsobem jako předchozí zařízení. Rozdíl mezi zařízením je v některých aspektech designu a funkčnosti. Pro zlepšení kvality produktu můžete přidat různé druhy přísad. Jsou dodávány přímo do nádrže, kde dochází ke smíchání s hlavní látkou.

Aplikace

Hlavní oblastí použití elektrostruskového svařování je těžké strojírenství. Zde se používá pro následující účely:

• pro spojování desek a výrobků se silnými stěnami, například v pancéřovaných lodních trupech, hydraulických turbínách, výkonných lisovacích rámech, válcovacích strojích, pancéřování nádrží, bubnech vysokotlakých kotlů;
• pro svařování kovů s různým chemickým složením;
• při stavbě plášťů vysokých pecí;
• při výrobě svařovaných-kovaných a svařovaných odlévaných konstrukcí;
• ve výrobě zařízení pro těžký průmysl.

Elektrostruskové svařování je považováno za docela účinné při svařování kovu o malé tloušťce, například od 14 do 30 mm. Mezi takové prvky patří montážní spáry lodních trupů na skluzu.

EShS se často používá při stavbě velkých přeprav, například obchodních lodí. Neobejdete se bez něj při stavbě mostů, kde je důležité místo na kvalitě a síle spojení, neboť na nich závisí lidské životy.

Vše o elektrostruskovém svařování najdete ve videu níže.