Elektroschlackeschweißen: Vielf alt und Essenz

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Schweißoperationen mit Metallen basieren meist auf chemisch-thermischen Schmelzprozessen. Je nach verwendeten Werkzeugen, aktiven Verbrauchsmaterialien und allgemein den technischen Bedingungen zur Prozessgest altung ändern sich auch die Eigenschaften des resultierenden Produkts. Die Hauptaufgabe des Schweißers besteht darin, eine starke Naht zu bilden, die den Belastungen standhält, die auch auf die Hauptstruktur fallen. Elektroschlackeschweißen ist diesbezüglich heute nicht die beste Lösung, da der klassische Lichtbogeneffekt die Ausbildung günstigerer Nähte für den weiteren Betrieb ermöglicht. Die Verwendung von Schlackenbädern für den Schmelzprozess bietet jedoch viele weitere Vorteile, für die große Unternehmen diese Technologie einsetzen.

Wesen des Elektroschlackeschweißens

Die Elektroschlacke-Schweißtechnik basiert auf der Anwendung von Wärme, die beim Schmelzen des Materials entsteht. Die dabei entstehende thermische Energie ist der Faktor, der den Schweißvorgang sicherstellt. Als Schmelzgut wird die Schlackenbasis verwendet. Der Erreger des Schmelzprozesses ist also ein elektrischer StromBei der Organisation des Prozesses wird ein spezieller Generator verwendet. Zu den Besonderheiten des Verfahrens gehört die Tatsache, dass das Elektroschlackeschweißen nur bei vertikaler Platzierung der Werkstücke durchgeführt werden kann. Unter Einwirkung der erzeugten Wärme füllt das flüssige Metall, das beim Schmelzen der Elektrodendrähte und der zu schweißenden Elemente gebildet wird, den Raum zwischen den Teilen. Damit das flüssige Bad aus Schlacke und Metall nicht überläuft, sind wassergekühlte Schieber an verschiedenen Seiten des Arbeitsbades installiert. Beim Schweißen der Naht steigen sie auf und lassen die Arbeitsmasse nicht abfließen.

Technologischer Prozess

Der Schweißprozess beginnt mit der Anregung eines Lichtbogens, der sich zwischen den Teilen und den Elektrodendrähten bildet. Die Wärmeenergie des Lichtbogens schmilzt das Flussmittel, woraufhin der eigentliche Schlackenpool entsteht, dessen Pegel ansteigt. Aufgrund der Eigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit beginnt das geschmolzene Flussmittel, den Lichtbogen zu überbrücken und verhindert, dass er brennt. In diesem Fall setzt sich das Schmelzen und Erhitzen des Flussmittels aufgrund des thermischen Effekts fort, dessen Quelle der Strom ist, der der flüssigen Schlacke zugeführt wird. Das heißt, die Technologie des Elektroschlackeschweißens basiert auf der Übertragung von Wärme aus Schlacke, die unter Stromeinfluss nicht nur Energie freisetzt, sondern diese auch direkt auf Arbeitsteile übertragen kann.

Die Elektrode und das Zielmetall werden durch das Schlackenbad präzise miteinander verbunden. Als nächstes wird ein Metallbad gebildet. Je nachdem kann dies unterschiedlich lange dauernMaterialeigenschaften. Der Hauptpunkt ist, dass die metallische Flüssigkeitsbasis unter dem Schlackebad liegt, aber auch den Einbau von Formschiebern erfordert, um Leckagen einzudämmen. Verwenden Sie dazu wassergekühlte Kupferschieber.

Schweissvarianten

Ansätze für diese Methode unterscheiden sich je nach Art der verwendeten Elektrode. Zum Beispiel beinh altet das klassische Schema die Verwendung von Elektrodendraht, der beim Schmelzen in das Schlackenbad eingeführt wird. Auch bei diesem Ansatz muss der Meister den Elektroden hin- und hergehende horizontale Bewegungen auferlegen, die eine gleichmäßige Erwärmung der zu schweißenden Teile über die gesamte Dicke gewährleisten.

Eine andere Methode ist die Verwendung von Elektroden mit großem Querschnitt oder Platten. In diesem Fall nimmt die Elektrode den größten Teil des Raums ein, der durch den Sp alt zwischen den Werkstücken gebildet wird. Die Verwendung von Platten ist ebenfalls üblich. Bei einem solchen Schema wird das Elektroschlackeschweißen mit der Erwartung einer dimensionalen Übereinstimmung der aktiven Elemente mit den Details durchgeführt. In jedem Fall sollte ihre Form den zu schweißenden Werkstücken ähnlich sein. Die Platten sind fest im Sp alt fixiert und können je nach Zustand des Schlackenbades während des Arbeitsganges dem Arbeitsbereich zugeführt werden.

Schweißgeräte

Wie bei der herkömmlichen Störlichtbogenprüfung kommt auch hier eine spezielle Apparatur zum Einsatz. Um seine Eigenschaften zu bestimmen, ist zu beachten, dass die ElektroschlackeDie Technik kann im Gegensatz zu anderen gängigen Schweißtechnologien mit einer Stromdichte von 0,1 A/mm2 implementiert werden, was hundertmal weniger ist als bei der gleichen Lichtbogenmethode. Um diese Aufgabe auszuführen, werden Automaten verwendet, die mehrere Bedingungen erfüllen. Zuallererst muss die Technik einen Sp alt zwischen den verschiedenen Rändern des Bades bereitstellen. Die zweite Bedingung drückt sich darin aus, dass die Ausrüstung zum Elektroschlackeschweißen die vertikale Ausbildung der Schweißnaht ermöglichen muss. Und die letzte wichtige Bedingung ist, dass das Schweißen in einem Ansatz durchgeführt werden muss. Zur optionalen Ausstattung gehören außerdem Drahtvorschubrollen, stromführendes Mundstück, Schieber mit Lamellen und Wasserkühlschläuche.

Schweißzusatzstoffe

Die aktive Basis für ein solches Schweißen sind die erwähnten Elektroden, die mehrere feste Achsen haben können. Die Beschickung des Schlackenbades erfolgt mit konstanter Geschwindigkeit. Neben Schlacke und Elektroden kann auch ein Verbrauchsmundstück verwendet werden. Je nach Anforderung an das erzielte Ergebnis kann der Bediener die Verbrauchsmaterialien so steuern, dass der Prozess mit unterschiedlicher Intensität durchgeführt wird - auch eine Korrektur für Manipulationen mit denselben Elektroden zur Erhöhung der Erwärmung wird berücksichtigt berücksichtigen Sie die Art des Metalls. Im Allgemeinen ist das Elektroschlackeschweißen mit dem Kontaktprinzip das schwierigste Verfahren unter dem Gesichtspunkt der Komplexität für den Meister. Üblicherweise wird die Kontaktschlacketechnik dort eingesetzt, wo geschweißt werden mussStangen auf eine ebene Fläche.

Vorteile der Technologie

Einer der Hauptvorteile des Verfahrens ist die Möglichkeit des Schweißens ohne vorherige Trennung der Kanten, da das Verfahren mit einem Abstand zwischen den Arbeitsteilen von bis zu 3 cm durchgeführt wird, Einsparungen bei der Organisation der Veranst altung. Die Vorteile werden auch nach Abschluss der Operation zu spüren sein. Tatsache ist, dass ein solches Schweißen eine symmetrische Anordnung der Naht in Bezug auf die Achse liefert. Dieser Faktor eliminiert die Bildung von Winkelverformungen, was letztendlich die Installation von Teilen mit ihrer Anpassung vereinfacht.

Anwendungsbereiche

Die Einsatzmöglichkeiten dieser Technik werden genau durch ihre Mängel bestimmt. Dieses Verfahren ist für die meisten typischen Schweißanwendungen nicht praktikabel. Am häufigsten wird die Technologie in Bau- und Industrieumgebungen eingesetzt. Beispielsweise sind die Herstellung von massiven Rahmen, die Installation von Turbinenausrüstungen, die Installation von dickwandigen Fässern und Kesseleinheiten nur einige der üblichen Operationen, bei denen Elektroschlackeschweißen verwendet wird. Die Verwendung dieses Verfahrens in der Produktion ermöglicht die Montage von großformatigen Strukturen. Der grundlegende Unterschied zwischen der Elektroschlacke-Technologie und anderen Methoden zur Reduzierung von Metallelementen besteht in der Annahme der Möglichkeit, geschmiedete oder gegossene massive Teile durch geschweißte Gegenstücke aus kleinen Gussteilen zu ersetzen oderSchmiedestücke.

Schlussfolgerung

Selbst in den Zielgebieten dieser Technologie ist ihre Anwendung aus verschiedenen Gründen nicht immer erlaubt. Die Einschränkungen beziehen sich hauptsächlich auf technologische Mängel, die die Verwendung der Methode unpraktisch machen. Beispielsweise ist das Elektroschlacke-Schweißen unwirksam, wenn es an einem Standort eingesetzt werden soll, an dem auch Materialien vorhanden sind, die empfindlich auf thermische Einwirkungen reagieren. Das heißt, aus wirtschaftlichen Gründen und der Qualität der resultierenden Verbindung rechtfertigt sich die Technologie, aber es entsteht eine andere Nuance. Ein solches Schweißen zeichnet sich durch eine große thermische Einflusszone aus bzw. bei Arbeiten mit einer stationären Anordnung von Teilen werden alle angrenzenden Materialien ebenfalls starken Temperatureinflüssen ausgesetzt.