Τι είναι η διαδικασία συγκόλλησης με βυθισμένο τόξο και ποια είναι τα πλεονεκτήματά της

Η συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο (SAW) είναι μια εξαιρετικά σημαντική διαδικασία αυτοματοποιημένης συγκόλλησης τόξου στον βιομηχανικό τομέα.

Όταν εφαρμόζεται στην κατασκευή χαλύβδινων σωλήνων (οι οποίοι συνήθως αναφέρονται ως σωλήνες με συγκόλληση με βυθισμένο τόξο, συμπεριλαμβανομένων σωλήνων με συγκολλημένο τόξο με ευθεία ραφή (LSAW) και σπειροειδών σωλήνων με συγκόλληση με τόξο (SSAW)), μπορεί να προσφέρει εξαιρετική απόδοση για τους χαλύβδινους σωλήνες.

Ακολουθεί μια λεπτομερής ανάλυση της αρχής της διαδικασίας της συγκόλλησης με βυθισμένο τόξο, καθώς και των βασικών πλεονεκτημάτων της στην επεξεργασία χαλύβδινων σωλήνων:

Όπως υποδηλώνει το όνομα, η "συγκόλληση με βυθισμένο τόξο" είναι μια μέθοδος συγκόλλησης όπου το ηλεκτρικό τόξο "θάβεται" κάτω. Σε αντίθεση με τη χειροκίνητη ηλεκτρική συγκόλληση όπου μπορείτε να δείτε το φωτεινό τόξο, η συγκόλληση με βυθισμένο τόξο περιλαμβάνει την ανάφλεξη του τόξου κάτω από ένα στρώμα κοκκώδους ροής.

√ Η βασική αρχή λειτουργίας μπορεί να συνοψιστεί ως εξής:

1. Εφαρμόστε τη ροή:Στην ένωση των χαλύβδινων πλακών ή των χαλύβδινων σωλήνων που πρόκειται να συγκολληθούν, το μηχάνημα θα απλώσει πρώτα ομοιόμορφα ένα στρώμα κοκκώδους ροής πάχους 30-50 mm στην περιοχή.
2. Iπυροδοτήστε το ηλεκτρικό τόξο:Το συνεχές γυμνό σύρμα συγκόλλησης τροφοδοτείται αυτόματα στο στρώμα ροής και έρχεται σε επαφή με το υλικό βάσης (το τεμάχιο εργασίας), αναφλέγοντας έτσι το ηλεκτρικό τόξο.
3. Σχηματίστε μια προστατευτική κοιλότητα:Η υψηλή θερμοκρασία του ηλεκτρικού τόξου προκαλεί τη τήξη της περιβάλλουσας ροής και ακόμη και μερική εξάτμιση, σχηματίζοντας μια κλειστή κοιλότητα κάτω από το στρώμα ροής. Το ηλεκτρικό τόξο καίει σταθερά σε αυτό το εντελώς απομονωμένο «μαύρο δωμάτιο» από τον εξωτερικό αέρα.
4. Τήξη και στερεοποίηση:Η θερμότητα του ηλεκτρικού τόξου λιώνει αμέσως το σύρμα συγκόλλησης, τη ροή και το υλικό βάσης, σχηματίζοντας μια δεξαμενή τήξης μετάλλων. Η λιγότερο πυκνή σκωρία θα επιπλέει αυτόματα στην επιφάνεια της δεξαμενής τήξης, απομονώνοντας περαιτέρω τον αέρα. Καθώς ο εξοπλισμός συγκόλλησης κινείται σταθερά προς τα εμπρός, το υγρό μέταλλο στο πίσω μέρος αρχίζει να ψύχεται και να στερεοποιείται, σχηματίζοντας μια πυκνή ραφή συγκόλλησης. Η υγρή σκωρία στην επιφάνεια ψύχεται επίσης σε ένα σκληρό κέλυφος σκωρίας (αυτό το στρώμα σκωρίας μπορεί να κοπεί για να σχηματιστεί η τελική ραφή συγκόλλησης).

Οι χαλύβδινοι σωλήνες που επεξεργάζονται με τη μέθοδο συγκόλλησης με βυθισμένο τόξο (όπως οι σωλήνες με μεσαία και μεγάλη διάμετρο πάχους-του τοιχώματος που χρησιμοποιούνται σε τομείς όπως η μεταφορά πετρελαίου και φυσικού αερίου, η θαλάσσια μηχανική και η κατασκευή πασσάλων κ.λπ.) έχουν συντριπτικά πλεονεκτήματα όσον αφορά την ποιότητα και τη λειτουργικότητα σε σύγκριση με άλλες μεθόδους συγκόλλησης (όπως αντίσταση υψηλής συχνότητας{3}).

1. Η ποιότητα συγκόλλησης είναι εξαιρετικά υψηλή και η φέρουσα ικανότητα πίεσης- ισχυρή.

• Τέλεια προστασία απομόνωσης:Λόγω της προστασίας διπλού-στρώματος της ροής και της σκωρίας για το τόξο και τη λιωμένη δεξαμενή, το άζωτο και το οξυγόνο στον αέρα δεν μπορούν να διεισδύσουν καθόλου, μειώνοντας έτσι τις ακαθαρσίες και τους πόρους στο μέταλλο συγκόλλησης.
• Εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες:Το μέταλλο συγκόλλησης έχει υψηλή καθαρότητα και η σκληρότητα, η πλαστικότητα και η αντοχή του σε κρούση χαμηλής- θερμοκρασίας είναι όλα εξαιρετικά. Ταυτόχρονα, το βάθος διείσδυσης της συγκόλλησης με βυθισμένο τόξο είναι εξαιρετικά μεγάλο και ακόμη και χαλύβδινες πλάκες πάχους 20 mm μπορούν να συγκολληθούν μονής-όψης με μία κίνηση. Αυτό διασφαλίζει ότι ο χαλύβδινος σωλήνας είναι λιγότερο πιθανό να ραγίσει όταν υποβάλλεται σε εξαιρετικά υψηλή πίεση και σκληρά περιβάλλοντα (όπως κάτω από τη θάλασσα, σε ψυχρές περιοχές με μεγάλο υψόμετρο).

2. Υψηλή απόδοση παραγωγής, κατάλληλη για μαζική παραγωγή-μεγάλης κλίμακας

• Υψηλό ρεύμα και υψηλός ρυθμός τήξης:Η συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο μπορεί να χρησιμοποιεί εξαιρετικά μεγάλα ρεύματα (ακόμη και 5-10 φορές περισσότερο από αυτό της χειροκίνητης συγκόλλησης) και επειδή το σύρμα συγκόλλησης τροφοδοτείται συνεχώς και αυτόματα, δεν υπάρχει παύση για την αλλαγή του ηλεκτροδίου. Ο ρυθμός τήξης και η απόδοση εναπόθεσης είναι εξαιρετικά υψηλοί.
• Υψηλή ταχύτητα συγκόλλησης:Σε μια αυτοματοποιημένη γραμμή παραγωγής, η ταχύτητα της συγκόλλησης με βυθισμένο τόξο μπορεί να φτάσει τα 60-150 μέτρα την ώρα, συντομεύοντας σημαντικά τον κύκλο παραγωγής ενός μόνο χαλύβδινου σωλήνα και καθιστώντας τον εξαιρετικά κατάλληλο για μεγάλες ανάγκες προμηθειών σε έργα υποδομής.

3. Δυνατότητα κατασκευής γιγάντιων σωλήνων από χάλυβα "μεγάλης-διαμέτρου, παχύ-τοιχώματος"

• Συγκόλληση αντίστασης υψηλής-συχνότητας (ERW)περιορίζεται από το πλάτος των πρώτων υλών κατά την παραγωγή σωλήνων χάλυβα-μεγάλης διαμέτρου, ενώ η συγκόλληση με βυθισμένο τόξο με σπειροειδή διαμόρφωση (SSAW) μπορεί να χρησιμοποιήσει σχετικά στενά πηνία λωρίδων χάλυβα για την παραγωγή σωλήνων με εξαιρετικά μεγάλες διαμέτρους μέσω μιας διαδικασίας σπειροειδούς περιέλιξης.
• Συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο διαμήκους ραφής (LSAW)Η μέθοδος χρησιμοποιεί συνήθως μια ολόκληρη παχιά πλάκα (που σχηματίζεται με τη διαδικασία JCOE ή UOE), σε συνδυασμό με συγκόλληση με βαθιά-βαθύ λιώσιμο-βυθισμένο τόξο, για την εύκολη παραγωγή βαρέων χαλύβδινων σωλήνων με πάχος τοιχώματος άνω των 40 mm ή ακόμη και 50 mm και διάμετρο πολλών μέτρων. Αυτό είναι κάτι που άλλες μέθοδοι δεν μπορούν να ταιριάξουν.

4. Υψηλή ακρίβεια διαστάσεων και χαμηλή υπολειμματική τάση

• Στη διαδικασία παραγωγής των σύγχρονων σωλήνων με συγκόλληση διαμήκους βυθισμένου τόξου, συνήθως προστίθεται ένα πρόσθετο στάδιο μηχανικής εκτόνωσης πλήρους-μήκους (Επέκταση). Αυτό όχι μόνο εξαλείφει την υπολειπόμενη τάση που δημιουργείται κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, αλλά βελτιώνει επίσης σημαντικά τη στρογγυλότητα και την ευθύτητα του χαλύβδινου σωλήνα, καθιστώντας τις γεωμετρικές του διαστάσεις εξαιρετικά ακριβείς και διευκολύνοντας τη διαδικασία εγκατάστασης και σύνδεσης.

5. Βελτιώστε τις συνθήκες εργασίας και κάντε τις πιο φιλικές προς το περιβάλλον

• Η παραδοσιακή χειροκίνητη συγκόλληση δεν είναι μόνο κουραστική αλλά και εκθέτει τους εργαζομένους σε κραυγαλέαφως τόξου και επιβλαβής καπνός. Αντίθετα, ολόκληρη η διαδικασία συγκόλλησης της συγκόλλησης με βυθισμένο τόξο ολοκληρώνεται αυτόματα από ένα μηχανικό καροτσάκι. Οι συγκολλητές πρέπει να χειρίζονται μόνο τον πίνακα ελέγχου στο δωμάτιο ελέγχου. Το τόξο είναι σταθερά «θαμμένο» κάτω από τη ροή, με αποτέλεσμα σχεδόν καμία ακτινοβολία φωτός τόξου ή πιτσίλισμα, και πολύ μικρή εκπομπή καπνού. Αυτό προστατεύει σε μεγάλο βαθμό την όραση και το αναπνευστικό σύστημα των εργαζομένων, πληρώντας τα πρότυπα των σύγχρονων πράσινων εργοστασίων.

Η διαδικασία συγκόλλησης με βυθισμένο τόξο επιτυγχάνει τέλεια ισορροπία εξαιρετικής ποιότητας συγκόλλησης, αξιοσημείωτης απόδοσης παραγωγής και στιβαρής προσαρμοστικότητας σε σκληρές συνθήκες μέσω του έξυπνου σχεδιασμού της "συγκόλλησης κάτω από ένα προστατευτικό στρώμα σκωρίας". Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο παραμένει μια κρίσιμη διαδικασία για την κατασκευή μεγάλων αγωγών μεταφοράς ενέργειας και μεγάλων δομικών σωλήνων στη χώρα μας σήμερα.