Varianter af SMAW-processen

Denne artikel beskriver de fire vigtigste varianter af Shielded Metal Arc Welding (SMAW) proces. Varianterne er: 1. Touch elektrodesvejsning 2. Bunched Electrode Welding 3. Multiple-Arc Welding 4. Massiv elektrodesvejsning.

Variant # 1. Berør elektrodesvejsning:

Touch elektrodesvejsning er forholdsvis en nyere teknik, som hjælper med at forbedre både produktionshastigheden og svejsekvaliteten.

Ved elektrodesvejsning sættes bågen på den sædvanlige måde, men så snart en stabil bue er etableret, skubbes elektroden ned mod arbejdsstykket, så belægningen rører ved den. Elektroden bevæges derefter på den tilsigtede vej, mens belægningen forbliver kontinuerligt i kontakt med emnet. Elektroden hældes 10 ° til 15 ° fra lodret i svejsearmen.

Succesen for berøringselektrodesvejsningen er baseret på det faktum, at smeltehastigheden af ​​belægningsmaterialet er lavere end kernetråden. Dette giver en tønde belægning rundt om buen og materialet overføres gennem denne beskyttede passage. Buklængden kan manipuleres af det tryk, der udøves på elektroden.

Ekspansionshastigheden for elektroden skal være sådan, at det smeltede metal, slaggen og den ubrændte smuldrede belægning efterlades, og elektroden ikke er kortsluttet til svejsepuljen. Svejsebredden kan styres gennem trykket på elektroden i svejsningsretningen; højere tryk, smalere perlen.

Elektroder, der anvendes til berøringssvejsning, er sædvanligvis af rutile og grundbelagte typer af den tungt belagte sort. Den tunge belægning er afgørende for at sikre ubrændt læbe, hvormed man kan etablere "touch" -teknik.

Touch elektrodesvejsning giver dybere penetration end opnået ved den konventionelle metode, dette skyldes varmekoncentration inden for det lille område afgrænset af belægningens ubrændte læbe. Dette resulterer i en højere produktionshastighed i størrelsesordenen 50%. Berøringssvejsning gælder for downhand enkeltlagsrør og filetsvejsninger (fig. 7.28) samt til skøder og hjørnesvejsninger. Metoden kan anvendes til multi-run svejsninger, men med reduceret effektivitet.

Variant # 2. Bunched Electrode Welding:

Svejsning med bundtede elektroder anvendes til at forøge hastigheden af ​​metalaflejring. To til seks elektroder kan bundtes med fintråd på tre eller fire steder langs deres længder og klæbesvejset i de øverste, endelige ender, hvor de skal holdes i specialdesignet holder, som i figur 7.29.

Selvom strømmen gennemføres gennem alle elektroderne i bunken, men bueen er etableret mellem arbejdet og den nærmeste elektrode. Buen forbliver på den elektrode, indtil buenlængden er for lang til at opretholde sig selv og i mellemtiden har en anden elektrode rejst meget tættere på svejsepooloverfladen. Buen springer derfor til elektroden med det mindste mellemrum mellem det og arbejdet, og processen gentages.

Således springer bue fra en elektrode til en anden med jævne mellemrum. Ved bunkring af to elektroder øges produktionshastigheden med ca. 30% sammenlignet med normal SMAW-teknik ved anvendelse af enkeltelektrode af samme størrelse. Dette skyldes, at det er muligt at bære tyngre svejsestrøm uden overophedning af elektroderne (på grund af afkøling); tiden for elektrodeudskiftning er reduceret og højere varmeindgangseffektivitet kan opnås.

På trods af højere deponeringseffektivitet er det ikke en populær teknik til svejsninger af høj kvalitet. Dette skyldes umuligheden af ​​at opretholde en ensartet buelængde og regelmæssig springning af bue fra en elektrode til en anden, hvilket ofte fører til skadelige virkninger af den omgivende atmosfære på svejsemetallet. Selv om denne teknik er blevet brugt i skibsbygningen for at øge produktionshastigheden, men det anbefales ikke at svejse kritiske komponenter eller strukturer.

Nogle gange bliver det svært at opretholde svejsebredden ved denne metode. Det kræver også bunke af elektroder og specielle elektrodeholdere til at holde dem.

Variant # 3. Multiple-Arc Welding:

Ved multipelbuesvejsning anvendes der to elektroder, som er isoleret fra hinanden som vist i figur 7.30 og dæmpes i specielt konstrueret elektrodeholder, der fører strøm til hver af elektroderne separat. Afstanden 'S' mellem elektroderne er 5 til 6 mm.

To faser er forbundet til de to elektroder og den tredje fase til arbejdet som vist i figur 7.31. Tre buer opretholdes ad gangen, hvoraf to "b" og "c" er etableret mellem hver elektrode og arbejdet, mens den tredje 'a' er etableret mellem elektroderne. Som følge heraf fordobles smeltehastigheden af ​​elektroderne og produktionshastigheden næsten i sammenligning med en enkeltfasesbuesvejsning.

Buens varme bliver bedre udnyttet, hvilket medfører, at energiforbruget pr. Kg metal deponeres som 2, 75 Kwh i stedet for 3, 5 til 4 Kwh med enfaset buesvejsning. Imidlertid er processen ret besværlig på grund af øget vægt af elektroderne og holderen. Dette fører til accelereret træthed hos operatøren.

En trefaset svejsetransformator bruges til at tilføre strøm til multiple-buesvejsning. Den trefasede primære vikling er enten stjerne- eller deltaforbindelse (henholdsvis 440 eller 220 volt). Sekundæret består af to spoler, der hver såres med bare kobberstrimler på en af ​​kernelegemerne. Den sekundære spænding på åbent kredsløb er 68 volt. Desuden kan sekundæret tappes til 34 volt og 110 volt til specielle anvendelser.

Når svejsningen er stoppet, trækkes elektroderne ud af arbejdet. Buerne mellem elektroderne og arbejdet slukker, men bue mellem elektroderne forbliver. For at slukke denne tredje bue inkorporerer trefaset svejsetransformatoren en magnetisk kontaktor, der afbryder fase to, når buen 'b' slukker dette fører til slukning af bue 'a' mellem elektroderne.

Trefase svejsetransformatorer er normalt designet til at levere en maksimal strøm på 400A i manuel SMAW. Fordelene ved flerbuesvejsning omfatter øget produktionshastighed, lavere strømforbrug, forbedret effektfaktor og afbalanceret belastning på forsyningsledningerne.

Variant # 4. Massiv elektrodesvejsning:

En anden måde 10 øger produktionshastigheden ved svejsning er at anvende massive elektroder med en diameter på mellem 8 og 19 mm og med en maksimal længde på cirka en meter. Disse elektroder er lavet specielt til reparation af støbegods og har naturligvis brug for høje svejsestrømme. Disse elektroder er så store og tunge, at det ikke er muligt at bruge dem på normal manuel måde; i stedet bøjede de sig i manipulatorer for at fodre dem ind i arbejdet. En sådan opsætning er vist i figur 7.32.

Størrelsesområdet for massive elektroder med den krævede strøm, den omtrentlige størrelse af svejsepuljen udviklet, og opnåede aflejringshastighed er anført i tabel 7.3.