Was ist Unterpulverschweißen?

Beim Unterpulverschweißen handelt es sich um ein Verfahren, bei dem der Lichtbogen zum Schweißen unter einer Flussmittelschicht brennt

• Arbeitsprinzip

Der Schweißlichtbogen brennt zwischen dem Schweißdraht und dem Werkstück und die Lichtbogenwärme schmilzt das Grundmetall und das Flussmittel am Ende des Schweißdrahts und in der Nähe des Lichtbogens. Das geschmolzene Metall bildet ein Schmelzbad und das geschmolzene Flussmittel wird zu Schlacke. Das Schmelzbad wird durch den Schlacke- und Flussmitteldampf geschützt und kommt nicht mit der Luft in Kontakt. Während sich der Lichtbogen vorwärts bewegt, drückt die Kraft des Lichtbogens das flüssige Metall im Schmelzbad zur Rückseite des Schmelzbades. Beim anschließenden Abkühlen erstarrt dieses flüssige Metall zu einer Schweißnaht. Die geschmolzene Schlacke erstarrt zu einer Schlackenschale und bedeckt die Oberfläche der Schweißnaht. Neben dem mechanischen Schutz des Schmelzbades und des Schweißgutes reagiert Schlacke während des Schweißprozesses auch metallurgisch mit dem geschmolzenen Metall und beeinflusst so die chemische Zusammensetzung des Schweißgutes. Beim Unterpulverschweißen werden das zu schweißende Werkstück und der Schweißdraht an die beiden Pole der Schweißstromquelle angeschlossen. Der Schweißdraht wird über einen Schleifkontakt mit der Kontaktspitze mit der Stromquelle verbunden. Der Schweißkreis umfasst Schweißstromquelle, Verbindungskabel, Kontaktspitze, Schweißdraht, Lichtbogen, Schmelzbad, Werkstück und andere Verbindungen. Das Ende des Schweißdrahtes schmilzt unter Einwirkung der Lichtbogenwärme kontinuierlich, daher sollte der Schweißdraht kontinuierlich zugeführt werden, um die Stabilität des Schweißprozesses aufrechtzuerhalten. . Die Drahtvorschubgeschwindigkeit sollte mit der Drahtschmelzgeschwindigkeit in Einklang gebracht werden. Der Schweißdraht wird im Allgemeinen über eine von einem Elektromotor angetriebene Drahtvorschubrolle zugeführt. Je nach Anwendung kann die Anzahl der Drähte ein-, zwei- oder mehradrig sein. In einigen Anwendungen wird Fülldraht anstelle von Massivdraht oder Stahlband anstelle von Draht verwendet.
Beim Unterpulverschweißen gibt es zwei Methoden: automatisches Unterpulverschweißen und halbautomatisches Unterpulverschweißen. Bei ersteren erfolgt die Drahtzuführung und Lichtbogenbewegung automatisch durch einen speziellen Maschinenkopf, bei letzterer erfolgt die Drahtzuführung mechanisch und die Lichtbogenbewegung manuell. Beim Schweißen wird Flussmittel aus einem Trichter vor dem Lichtbogen verteilt. Nach dem Schweißen kann das nicht geschmolzene Flussmittel automatisch durch ein Flussmittelrückgewinnungsgerät zurückgewonnen oder manuell gereinigt und zurückgewonnen werden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Vor- und Nachteile des Unterpulverschweißens

(1) Der verwendete Schweißstrom ist groß und die entsprechende Eingangsleistung ist groß. In Verbindung mit der Wärmeisolationswirkung von Flussmittel und Schlacke ist der thermische Wirkungsgrad hoch und die Eindringtiefe groß. Die Nut des Werkstücks kann kleiner sein, wodurch die Menge an Zusatzwerkstoff reduziert wird. Das Einzeldraht-Unterpulverschweißen kann 20 mm auf einmal eindringen, ohne dass das Werkstück abgeschrägt wird.
(2) Die Schweißgeschwindigkeit ist hoch. Am Beispiel des Stumpfschweißens von Stahlplatten mit einer Dicke von 8 bis 10 mm kann die Geschwindigkeit beim Eindraht-Unterpulverschweißen 50 bis 80 cm/min erreichen, während die Geschwindigkeit beim manuellen Lichtbogenschweißen 10 bis 13 cm/min nicht überschreitet. Mindest.

(3) Das Vorhandensein von Flussmitteln kann nicht nur den Kontakt zwischen der Metallschmelze und der Luft isolieren, sondern auch dafür sorgen, dass die Metallschmelze langsamer erstarrt. Es bleibt mehr Zeit für die metallurgische Reaktion zwischen dem flüssigen Metall und dem geschmolzenen Flussmittel, wodurch die Möglichkeit von Defekten wie Poren und Rissen in der Schweißnaht verringert wird. Flussmittel können dem Schweißgut auch einige Legierungselemente hinzufügen, um die mechanischen Eigenschaften des Schweißgutes zu verbessern.

(4) Beim Schweißen in einer windigen Umgebung ist die Schutzwirkung des Unterpulverschweißens besser als bei anderen Lichtbogenschweißverfahren.

(5) Beim automatischen Schweißen können die Schweißparameter durch automatische Anpassung stabil gehalten werden. Im Vergleich zum manuellen Lichtbogenschweißen kann die Abhängigkeit der Schweißqualität vom Können des Schweißers erheblich verringert werden.

(6) Es gibt keine Lichtbogenstrahlung und die Arbeitsbedingungen sind gut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Hauptnachteile des Unterpulverschweißens

(1) Aufgrund der Verwendung von körnigem Flussmittel ist dieses Schweißverfahren grundsätzlich nur für flache Schweißpositionen geeignet. Beim Schweißen an anderen Positionen müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um sicherzustellen, dass das Flussmittel den Schweißbereich abdecken kann.

(2) Die relative Position des Bogens und der Nut kann nicht direkt beobachtet werden. Wenn das automatische Schweißnahtverfolgungsgerät nicht verwendet wird, kann es leicht zu Schweißabweichungen kommen.

(3) Die elektrische Feldstärke des Unterpulverschweißlichtbogens ist relativ groß und der Lichtbogen ist instabil, wenn der Strom weniger als 100 A beträgt. Daher ist er nicht zum Schweißen dünner Bleche mit einer Dicke von weniger als 1 mm geeignet.

• Anwendungsbereich des Unterpulverschweißens

Aufgrund der großen Eindringtiefe, der hohen Produktivität und des hohen Mechanisierungsgrades eignet sich das Unterpulverschweißen zum Schweißen langer Schweißnähte an mittel- und dicken Blechstrukturen. Es wird häufig in Fertigungsbereichen wie Schiffbau, Kesseln und Druckbehältern, Brücken, Hebemaschinen, Schienenfahrzeugen, Maschinenbau, Schwermaschinen und metallurgischen Maschinen, Kernkraftwerkskonstruktionen, Schiffskonstruktionen usw. eingesetzt. Es ist das am häufigsten verwendete Schweißen Methode in der heutigen Schweißproduktion. eins.

Neben der Verbindung von Bauteilen in Metallkonstruktionen können mit dem Unterpulverschweißen auch verschleißfeste oder korrosionsbeständige Legierungsschichten auf der Oberfläche unedler Metalle aufgeschweißt werden. Mit der Entwicklung der Schweißmetallurgietechnologie und der Schweißmaterialproduktionstechnologie haben sich die Materialien, die durch Unterpulverschweißen geschweißt werden können, von Kohlenstoffbaustahl zu niedriglegiertem Baustahl, Edelstahl, hitzebeständigem Stahl usw. sowie bestimmten Materialien entwickelt Nichteisenmetalle wie Nickelbasislegierungen, Titanlegierungen, Kupferlegierungen usw.