المتغيرات من عملية SAW

تلقي هذه المقالة الضوء على الأشكال الأربعة الرئيسية لعملية لحام القوس المغمور (SAW). المتغيرات هي: 1. القطب المزدوج مع مصدر طاقة واحد 2. القطب المزدوج مع مصدر طاقة متعددة 3. أقطاب ثلاثية مع مصادر طاقة متعددة 4. Fus قوس اللحام.

البديل # 1. القطب المزدوج مع مصدر طاقة واحد :

على الرغم من أن سلك واحد SAW هو العملية الأكثر استخدامًا ، إلا أن أنظمة الأسلاك المتعددة تجد أيضًا استخدامًا واسعًا بسبب زيادة معدل الترسيب وسرعة اللحام التي يمكن تحقيقها والتي توسع نطاق العملية. يوضح الشكل 8.28 النظام الكهربائي المزدوج SAW باستخدام مصدر طاقة مفرد. في هذه العملية يتم تغذية إلكترودين في وقت واحد إلى رأس لحام ثنائي مما يسمح باستخدام تيار أعلى. يمكن وضع الأقطاب إما متوازية أو مائلة لبعضها البعض.

في الإعداد المتوازي يتم وضع الأقطاب الكهربائية من 6 إلى 12 مم بشكل منفصل ويمكن أن تكون إما مترادفة ، أي واحدة تلو الأخرى أو في مجموعة مستعرضة ، أي تتحرك جنبًا إلى جنب. كلا هذين النظامين مبينان في الشكل 8.29. إذا تم استخدام الأقطاب الكهربائية في ترادف ، يمكن الحصول على زيادة في سرعة اللحام حتى 50٪ ، عند استخدامها في الأخاديد ذات المخططات العريضة يمكن ملئها. ويفضل التيار المتردد نظرًا لأن أقواسًا متعددة في نفس القطبية تميل إلى الانسجام معًا.

لا تقوم مجموعة الأقطاب الكهربائية المستعرضة الموضحة في الشكل 8.29 بإيداع المعدن بعمق كما هو الحال مع الأقطاب الكهربائية الترادفية ؛ ومع ذلك يمكن توسيع نمط اختراق اللحام لتغطية تماما عدد من حبات اللحام الضيقة.

وهناك ترتيب آخر وهو استخدام أقطاب كهربائية مزدوجة مع وصلات سلسلة ، الشكل 8.30 ، بحيث يكون القطب الواحد هو القطب السالب والآخر الأنود ؛ ويتم وضع الأقطاب في تكوين vee عبر محور اللحام. وينتج عن هذا الإعداد لإلكترودات اللحام عمق التغلغل الأقل ولكنه يسمح لحام الألواح والألواح الرقيقة بسرعات عالية في اللحام. لأن الاختراق ضحل فإن سمك المعدن المطلوب لحامه يكون عادة أقل من 12 مم.

البديل # 2. القطب المزدوج مع مصدر طاقة متعددة:

وتستخدم أنظمة مزدوجة القطب SAW على نطاق واسع ، وهناك خيار من الأسلاك على حد سواء DC ، واحد الأسلاك DC واحد سلك التيار المتردد ، أو كل من الأسلاك AC

إن وضع القطب الكهربائي الترادفي مع مصادر الطاقة الفردية وكلا القطبين الموجبة يعطي أعمق اختراق لجميع الأنظمة ، وبالتالي ، أعلى سرعة لحام. هذا النظام ، ومع ذلك ، عرضة لضربة قوس قاسية ، لذلك ، نظام الكذب غالباً ما يستخدم مع قطب كهربائي موجب و سلك السحب الخلفي أو اللاحق أو كلا الأسلاك ac نظام تيار متردد / تيار متردد ، كما هو موضح في الشكل 8.31 ، لديه ميزة قطب عميق سالب. ومع ذلك ، فإن الترتيب الأكثر استخدامًا يكون إما عميقًا لتغلغل الأسلاك القيادية لقوس التيار المستمر للحصول على سرعة لحام عالية ؛ بينما يحسن القوس AC الذي يعمل عادةً في تيار سفلي قليلًا من المظهر الجانبي وللمسات النهائية للسطح.

نظام AC بأكمله أقل عرضة لضربة القوس ، ولذلك يفضل لقطعة الشغل الهندسية المعقدة. كما يجد استخدام واسع في اللحام متعدد الممرات.

على الرغم من أن أقواس التيار المتردد خالية نسبياً من ضربة القوس ولكنها تظل عرضة لانحراف القوس تبعاً لفرق الطور بين الأقواس. للتغلب على هذه الصعوبة ، غالباً ما يتم تشغيل أنظمة AC / AC من محول سكوت بمرحلتين أو ثلاثة ، كما هو موضح في الشكل 8.32 ، والذي يوفر اختلاف طوري 90 درجة بين الأقواس. كما يستخدم اتصال دلتا مغلق لمصادر القدرة ، كما هو موضح في الشكل 8.33 ، مع معاوقة متاحة في مسار العودة للسيطرة على فرق الطور بين القوسين.

البديل # 3. أقطاب ثلاثية مع مصادر الطاقة متعددة :

أدى الطلب المستمر لزيادة الإنتاجية وخاصة في بناء السفن ، حيث توجد عمليات لحام طويلة ، إلى تطوير أنظمة SAW متعددة المصادر بالطاقة مع ما يصل إلى عشرة أسلاك. ومع ذلك ، باستثناء التطبيقات الخاصة ، فإن ثلاثة أسلاك هي الحد العملي ، وتستخدم هذه الأنظمة على نطاق واسع في بناء السفن وصناعة الأوعية ومصانع الأنبوب.

كما يستخدم نظام السلك الثلاثي لصنع طبقات أفقية عالية السرعة للأنابيب ذات القطر الكبير وللعوارض الملفقة. يمكن استخدام التيارات عالية جدا مع سرعات نقل عالية ومعدلات ترسيب مماثلة. هناك نظامان كهربائيان يستخدمان عادة في مثل هذه التطبيقات هما dc / ac / ac ، كما هو موضح في الشكل 8.34 و ac / ac / ac ، كما هو موضح في الشكل 8.35 ، مع مدى تمدد الاختراق مماثل لتلك الخاصة بنظام القطب المزدوج للدارات الكهربائية المقابلة .

يتم التحكم في زاوية القطب إلى العمل في كل من ، والأسلاك المزدوجة ، وأنظمة الأسلاك الثلاثية من أجل تحقيق شكل حبة اللحام المطلوب. يتم تشغيل القطب الكهربائي الرئيسي في التيار الكهربائي العالي والمنخفض للحصول على اختراق جيد والذي يتحقق بشكل أفضل عن طريق الحفاظ على القطب في 90 درجة ، أو حتى أكثر بقليل من 90 درجة ، إلى حبة مودعة على قطعة العمل.

يقام القطب الأوسط في أقل قليلا من 90 درجة في حين يتم عقد القطب زائدة ، في كل من أنظمة القطب المزدوج والثلاثي في ​​حوالي 70 درجة إلى 75 درجة للحصول على سطح حبة ملحومة ناعمة. ثلاث مراحل في ملء أخدود المفصل موضحة في الشكل 8.36. على سبيل المثال ، قد تكون إعدادات التيار والجهد للأنظمة ذات 3 أسلاك مثل القطب الكهربائي الرئيسي عند 1000A عند 32 فولت ، وهو القطب الكهربائي عند 500 أمبير عند 42 فولت ، مع القطب الأوسط عند 700A عند 38 فولت.

الشكل. 8.36 ثلاث مراحل في ملء الأخدود المشترك بواسطة عملية ثلاثية القطب SAW

بصرف النظر عن الأنظمة السلكية المتعددة ، يمكن أيضًا زيادة معدلات الترسيب في SAW بإضافة مسحوق الحديد إلى الوصلة تحت التمويه. وبالتالي ، سوف تذوب الحديد وتصبح جزءا من حبة اللحام. هذا يزيد بشكل كبير من معدل العرض دون وجود أي تأثير سيء على خصائص اللحام. يمكن استخدام مسحوق الحديد مع سلك واحد أو سلك متعدد SAW النظام ؛ يظهر مدى الزيادة في معدلات الترسب في الشكل 8.37.

البديل الآخر للعملية هو واحد يتم فيه تغذية سلك حشو منفصل أو "بارد" في منطقة القوس. قد يكون سلك التلميع البارد صلبًا للصقل المغلف لإضافة سبائك خاصة إلى معدن اللحام. يمكن للتحكم السليم في إضافة عناصر السبائك هذه أن يؤدي إلى تحسن كبير في خصائص اللحام. يمكن أيضاً استخدام الأسلاك المغنطيسية كسلك كهربائي عادي لتحقيق إضافة إلى عناصر السبائك الخاصة في معدن اللحام. ومع ذلك ، فإن مثل هذه البدائل من العملية تحتاج إلى دراسة دقيقة ومسبقة لتطبيقاتها الصحيحة.

البديل # 4. لحام القوس fus:

يعتبر لحام القوس اللحام أو اللحام الكهربائي المستمر المغطى من عمليات SAW المتنوعة التي يمكن اعتبارها أيضًا هجينًا بين عمليات SMAW و SAW نظرًا لوجود قوس مفتوح كما هو الحال في SMAW ولكن المعدات المستخدمة هي المستخدمة في عملية SAW التلقائية. يسمح القوس المفتوح لـ Fus Arc Welding للمشغل برؤية ما يحدث في بركة اللحام في جميع الأوقات.

يتم تغطية سلك الإلكترود المستخدم باستمرار مع تدفق يتم تثبيته في شبكة الجرح حلزونيا التي تتكون من أسلاك رقيقة حول سلك صلب صلب كما هو موضح في الشكل 8.38. لتحقيق الاتصال الكهربائي يتم الاحتفاظ هذه الأسلاك الجرح حلزونيا عارية في أطرافها الخارجية.

تبدأ العملية من خلال تطوير السلك المغطى بالدفق للتقدم والاتصال بالعمل ثم يتم سحبه لإنشاء قوس ثابت. يمكن تزويد القوس بدرع إضافي من CO ₂ لتحسين جودة اللحام بشكل كبير بسبب زيادة الحرية في زيادة التدفق ومستوى أعلى من تيار اللحام المسموح به.

وبالتالي فإن عملية قوس القوس تستخدم نظام القوس المتحكم به للحفاظ على امتداد طول القوس. يتم ذلك عن طريق استشعار جهد القوس الذي يتناسب تقريبًا معه ؛ يستخدم بعد ذلك للتحكم في معدل التغذية الكهربائي.

تستخدم هذه العملية بشكل رئيسي في لحام اللحامات الطولية ، وبالتالي فهي تستخدم بشكل خاص في بناء السفن والإنشاءات الهيكلية التي تستخدم اللحامات الفيليه. بالنسبة لهذه التطبيقات ، تكون العملية ناجحة بشكل خاص بسبب خصائصها القوسية المفتوحة والتسامح مع سوء الأحوال الجوية وظروف سطح اللوحة.