Máquina de solda por arco submerso: Tecnologia básica e aplicações da indústria de equipamentos de solda automatizados de alta eficiência

 

Como um dispositivo automatizado que realiza a soldagem queimando um arco elétrico sob uma camada de fluxo, a máquina de soldagem por arco submerso é uma solução de soldagem de alta eficiência indispensável na produção industrial. Sua tecnologia principal, através dos efeitos duplos da liberação concentrada de energia térmica de arco e proteção de fluxo, melhora significativamente a eficiência e a qualidade da soldagem e é amplamente usada em campos como construção naval, construção de pontes e fabricação de equipamentos químicos.

 

I. Princípio e fluxo de trabalhoTecnologia de soldagem por arco submerso

O fluxo de trabalho da máquina de soldagem por arco submerso pode ser dividido em quatro estágios: ignição por arco, alimentação de fio, deposição e acabamento. Durante a soldagem, o arco queima de forma estável sob a cobertura de fluxo granular e o fio de soldagem é alimentado continuamente na piscina fundida. O metal básico e o fio de solda são fundidos a altas temperaturas para formar uma solda densa. A camada de fluxo não só isola o ar para evitar oxidação e nitretação, mas também participa da reação metalúrgica através da escoria fundida para otimizar a composição da solda. As principais vantagens tecnológicas são as seguintes:

1. Alta eficiência térmica e grande penetração: O comprimento condutor do fio de soldagem é curto, e a densidade atual pode atingir mais de 5 vezes a da soldagem manual tradicional. A penetração de uma solda de passagem única pode atingir 20 mm, reduzindo significativamente a necessidade de usinagem de ranhuras.

2. Completo - controle automatizado do processo: Parâmetros como a velocidade de alimentação do fio, a tensão do arco e a velocidade de soldagem podem ser ajustados com precisão através do sistema mecânico para garantir a estabilidade do processo.

 

II. Análise das principais vantagens

1. Melhoria inovadora na eficiência da produção

A taxa de deposição da soldadura por arco submerso pode atingir 8 - 12 kg / h, o que é 3 - 5 vezes a da soldadura por arco manual. Tomando a soldagem de fundo de placas de aço de 20 mm de espessura como exemplo, a soldagem de lado único com formação de lado duplo pode ser alcançada sem ranura, economizando mais de 60% das horas de trabalho. Para soldas contínuas de peças estruturais em grande escala (como montagem do casco de navio), o dispositivo pode trabalhar continuamente por mais de 8 horas, reduzindo a frequência de intervenção manual.

2. Indústria - qualidade de solda líder

A camada de escoria fundida isola eficazmente oxigênio e nitrogênio. O teor de nitrogênio no metal de solda é controlado abaixo de 0,002%, e a faixa de flutuação das propriedades mecânicas é inferior a 30% dos processos de solda tradicionais. Os dados de teste industrial mostram que o desvio de resistência à tração das juntas de soldadura por arco submerso não excede 5%, significativamente melhor do que o padrão da indústria.

3. Melhoria significativa no ambiente de produção

Não há radiação de arco visível durante o processo de soldagem e a emissão de fumaça é reduzida em 80% em comparação com o CO ₂ soldagem blindada a gás. O ambiente de trabalho atende à norma ISO 15012-1 de saúde ocupacional. Esta característica torna-o particularmente adequado para operações de longo prazo em espaços confinados e grandes oficinas.

 

III. Aplicações da indústria e compatibilidade de materiais

Atualmente, a tecnologia de soldagem por arco submerso serve principalmente quatro campos principais:

- Indústria pesada: soldagem de secções de navios e costuras circunferenciais de vasos de pressão de energia nuclear.

Infraestrutura energética: soldagem em espiral de oleodutos e fabricação de torres de turbinas eólicas.

- Especial - processamento de materiais: soldagem de aço de alta resistência (graus Q690 e acima) e superfície de ligas à base de níquel.

- Engenharia de construção: soldagem automática de aço em forma de H em estruturas de aço de prédios super-altos.

 

Em termos de compatibilidade de material, a otimização da combinação de fio de solda e fluxo deve se concentrar em:

- Carbono - soldagem de aço: é recomendado usar fio de soldagem H08A com HJ431 alto - manganês e alto - fluxo de silício.

- Tratamento de aço de baixa temperatura: Use fluxo médio de manganês com fio de solda de liga Mn - Mo.

- soldagem de aço inoxidável: selecione fluxo sinterizado alcalino e fio de soldagem da série ER308L.

 

IV. Pontos-chave das principais técnicas de operação

1. Preparação pré-soldagem: As bordas das placas de aço precisam ser processadas mecanicamente ou precisamente cortadas por gás, e o desalinhamento da montagem deve ser controlado dentro de 10% da espessura da placa. Para peças de trabalho com uma espessura superior a 40 mm, recomenda-se pré-aquecer a 120 - 150 °C para reduzir o risco de rachaduras a frio.

2. Correspondência dos parâmetros do processo: Para cada aumento de 100 A na corrente de soldagem, a penetração média aumenta em 1,2 mm. A configuração típica do parâmetro é: quando a espessura da placa é de 12 mm, a corrente é de 680 - 720 A, a tensão é de 34 - 36 V e a velocidade de soldagem é de 25 - 30 cm / min.

3. Gestão do fluxo: A espessura de cobertura do fluxo é recomendada para ser mantida em 30 - 50 mm. Ao reciclar e reutilizar, é necessário penetrar para remover partículas de escoria e garantir que o tamanho da partícula esteja na faixa de 0,5 - 2 mm.

 

V. Inovação tecnológica e tendências de desenvolvimento

Com a atualização da indústria manufactureira, a tecnologia de soldagem por arco submerso está fazendo avanços em três direções:

1. Controle digital: Introduza um sistema de ajuste de parâmetro adaptativo para monitorar o estado da piscina fundida em tempo real e compensar automaticamente as flutuações do parâmetro do processo.

2. fluxo ambiental - amigável: desenvolver flúor - livre e baixo - fluxo de hidrogênio, reduzindo o conteúdo de substâncias tóxicas em fumos de soldagem para abaixo de 0,1 mg / m³.

3. Multi - combinação de processo: O arco submerso - TIG tecnologia de soldagem híbrida pode dobrar a velocidade de soldagem das ligas de alumínio em comparação com os métodos tradicionais.

Atualmente, o consumo anual de fluxo na China é de cerca de 50.000 toneladas, e a proporção de fluxo não fundido aumentou de 20% para 35%, o que deve exceder 50% nos próximos cinco anos. Na quantidade total de soldagem de aço, a soldagem por arco submerso ainda mantém uma proporção estável de mais de 10% e continua a dominar o campo da soldagem de placa espessa.