مهره های جوشی با مقیاس ماهی برای حذف راحت تر سرباره در اره با شکاف باریک

شکاف باریک جوشکاری زیر آب (SAW) برای اتصال بخش های ضخیم از طریق یک شیار عمیق و باریک استفاده می شود. در برخی کاربردها، نسبت عمق به عرض شیار می تواند تقریباً به 10:1 تا 15:1 برسد، در حالی که عرض دهانه ممکن است تنها 20 تا 30 میلی متر باشد. این هندسه می تواند دسترسی به دیواره های شیار و حذف سرباره بین پاس های جوش را دشوار کند.

یک راه عملی برای آسان‌تر کردن تمیز کردن بینگذر، کنترل پروفیل مهره جوش است. یک مهره مسطح یا کمی محدب که به دیواره های جانبی شیار می رسد می تواند به پوسته سرباره جامد اجازه دهد تا راحت تر آزاد شود. یک مهره عمیق مقعر، لبه های زیرین یا یک نیم رخ ناهموار می تواند سرباره را در مقابل دیواره های جانبی نگه دارد و تمیز کردن را دشوار کند.

در این راهنما، 'مهره در مقیاس ماهی' یک پروفیل جوش کنترل شده با تاج ملایم در شیار را توصیف می کند. این اصطلاح به شکل مهره اشاره دارد، نه صرفاً موج های قابل مشاهده روی سطح جوش. مشخصات هدف همچنان باید با روش جوشکاری واجد شرایط برای اتصال، شار، سیم و تجهیزات خاص تأیید شود.

چرا حذف سرباره در SAW با شکاف باریک دشوار است؟

SAW از شار دانه ای برای محافظت از قوس و حوضچه جوش مذاب استفاده می کند. پس از جوشکاری، باقیمانده شار یک لایه سرباره روی مهره تشکیل می دهد. در یک اتصال عریض و قابل دسترس، سرباره را اغلب می توان با ابزارهای استاندارد حذف کرد. با این حال، در یک شیار باریک، دیواره‌های کناری دسترسی ابزار را محدود می‌کنند و تشخیص تمیز بودن شیار را سخت‌تر می‌کنند.

سرباره ای که بین پاس ها باقی می ماند می تواند در زیر لایه جوش بعدی گیر کند. آخال‌های سرباره ممکن است یکپارچگی جوش را کاهش داده و نیاز به تعمیر داشته باشند. این خطر زمانی افزایش می‌یابد که مهره قبلی دارای لبه‌های زیرین، نمایه مقعر یا سطحی نامنظم باشد که در امتداد دیواره‌های شیار حفره‌هایی ایجاد کند.

هدف تولید یک شکل مهره ای است که از رهاسازی سرباره قابل اطمینان پشتیبانی می کند و امکان بازرسی و تمیز کردن را قبل از عبور بعدی فراهم می کند.

پروفیل های مهره فلس، تخت، محدب و مقعر

شرایط نمایه مهره می تواند بین فروشگاه ها و رویه ها متفاوت باشد. برای کنترل عملی در جوشکاری با شکاف باریک، تمرکز بر صاف بودن سطح مهره ها، برخورد مناسب لبه ها با دیواره های جانبی، و اینکه آیا پروفیل حفره هایی ایجاد می کند که بتواند سرباره را حفظ کند، مفید است.

مهره ای که سرباره را به راحتی آزاد می کند به طور خودکار یک جوش صدا نیست. حذف سرباره، همجوشی، نفوذ، قرار دادن مهره و بازرسی باید همگی از رویه و معیارهای پذیرش قابل اجرا برخوردار باشند.

شکل مهره جوش چگونه بر آزاد شدن سرباره تأثیر می گذارد؟

با سرد شدن جوش، فلز جوش و سرباره منقبض می شوند. مشخصات مهره و تماس آن با دیواره های جانبی شیار بر نحوه جدا شدن پوسته سرباره از سطح جوش تأثیر می گذارد. یک مهره صاف، صاف یا کمی محدب می تواند آزاد شدن سرباره را آسان تر کند. یک نمایه مقعر یا لبه های زیرین می تواند به طور مکانیکی سرباره را در امتداد طرفین حفظ کند.

کشش سطحی ممکن است بخشی از نحوه رفتار سرباره مذاب در حین جوشکاری باشد، اما به خودی خود توضیح نمی دهد که آیا سرباره جامد شده جدا می شود یا خیر. ترکیب سرباره، هندسه مهره، سرمایش، گرمای ورودی، پیکربندی شیار و شرایط جوش نیز مهم هستند.

به همین دلیل، اپراتورها باید نمایه 'مقیاس ماهی' را به‌عنوان هدف رویه‌ای که باید در جوش‌های معرف نشان داده شود، به جای یک نتیجه تضمین‌شده از تغییر یک پارامتر در نظر بگیرند.

SAW تک گذر و گزینه های پشتیبان

SAW می تواند نفوذ عمیق و نرخ رسوب بالا ایجاد کند. اینکه آیا می توان یک بخش را در یک پاس جوش داد به مواد، آماده سازی اتصال، تجهیزات، مواد مصرفی، موقعیت جوشکاری و روش واجد شرایط بستگی دارد. یک مقدار اسمی ضخامت صفحه به تنهایی تعیین نمی کند که آیا جوشکاری تک پاس مناسب است یا خیر.

برای جوشکاری یک طرفه که در آن پروفیل ریشه کنترل شده مورد نیاز است، یک روش پشتیبان ممکن است حوضچه مذاب را پشتیبانی کند و به جلوگیری از سوختگی کمک کند. گزینه های رایج عبارتند از:

1. جوشکاری روی میله پشتی مسی.

2. جوشکاری روی یک پشتیبان سرامیکی موقت.

3. با استفاده از سیستم پشتیبان شار.

4. استفاده از یک نوار پشتی دائمی یا طراحی مناسب مفصل پشت گام.

ترتیب پشتیبان باید با طراحی مشترک و الزامات خدمات مطابقت داشته باشد. کیفیت ریشه و همجوشی را از طریق روش بازرسی مشخص شده برای برنامه تأیید کنید.

در جوشکاری بدون پشتیبان یا با ریشه باز، نفوذ باید به دقت کنترل شود. یک قانون کلی مانند محدود کردن نفوذ به کسری از ضخامت صفحه نباید جایگزین یک روش واجد شرایط یا الزامات مهندسی شود.

جوشکاری صفحات با ضخامت نابرابر

تغییر ضخامت ناگهانی در یک مفصل لب به لب می تواند تمرکز تنش ایجاد کند. هنگامی که عدم تطابق ضخامت از حد مجاز توسط کد حاکم یا مشخصات پروژه فراتر می رود، ممکن است نیاز باشد که با ماشین کاری یا آسیاب کردن صفحه ضخیم تر، این انتقال کاهش یابد.

هندسه انتقال مورد نیاز به کد قابل اجرا، بارگذاری، ضخامت صفحه و شرایط سرویس بستگی دارد. ابعاد شیار را به تنهایی از صفحه ضخیم تر بدون بررسی جزئیات مفصل مشخص شده انتخاب نکنید.

سیم باید در کجا قرار گیرد؟

برای صفحات با ضخامت مساوی، سیم به طور کلی بر روی خط مرکزی اتصال به عنوان نقطه شروع قرار می گیرد. اگر سیم به طور قابل توجهی خارج از مرکز باشد، یک طرف ممکن است حرارت یا فلز پرکننده کمتری دریافت کند و خطر همجوشی ناقص، قرارگیری ناهموار مهره ها یا جابجایی جوش را افزایش دهد.

برای صفحات با ضخامت نابرابر، سیم ممکن است به یک افست کنترل شده به سمت عضو ضخیم تر نیاز داشته باشد تا هر دو طرف به طور مناسب فیوز شوند. جبران باید از طریق آزمایشات رویه و بازرسی ایجاد شود. تناسب مفصل، شکاف ریشه، هندسه شیار و زاویه سیم می تواند موقعیت ایده آل را تغییر دهد.

چگونه زاویه سیم بر تشکیل مهره SAW تأثیر می گذارد؟

زاویه سیم بر جهت نیروی قوس و توزیع گرما در حوضچه جوش تأثیر می گذارد. تنظیم زاویه می تواند عرض مهره، نفوذ و تقویت را تغییر دهد. زاویه صحیح به محل اتصال، جهت جوش و مشخصات مهره مورد نظر بستگی دارد.

از زوایای سیم بیش از حد خودداری کنید. یک زاویه بیش از حد تهاجمی می تواند حوضچه جوش را بی ثبات کند یا یک مهره ناهموار ایجاد کند. از روش تایید شده به عنوان نقطه شروع استفاده کنید، سپس تنظیمات کنترل شده را در حین بررسی سطح مقطع مهره و همجوشی دیواره جانبی انجام دهید.

چگونه اکستنشن الکترود بر رسوب و نفوذ تأثیر می گذارد؟

پسوند الکترود که به آن وایر چسبان نیز گفته می شود، طول سیمی است که قبل از ورود به قوس فراتر از نوک تماس امتداد می یابد. افزایش این فاصله باعث افزایش گرمایش مقاومتی در سیم قبل از ذوب شدن آن می شود. این می تواند نرخ رسوب را افزایش دهد، اما به طور کلی نفوذ را کاهش می دهد و اگر سیم به درستی هدایت نشود ممکن است باعث سرگردانی قوس شود.

بنابراین، تمدید طولانی‌تر یک راه جهانی برای بهبود بهره‌وری نیست. اگر یک روش مستلزم رسوب بیشتر از طریق افزایش امتداد باشد، ولتاژ و سایر پارامترها ممکن است نیاز به تنظیم داشته باشند تا طول قوس و شکل مهره مورد نیاز حفظ شود. قبل از استفاده از تنظیمات اصلاح شده در تولید، نفوذ و همجوشی حاصل را تأیید کنید.

آیا سیم از پیش گرم شده می تواند رسوب اره را افزایش دهد؟

برخی از سیستم های SAW از سیم پیش گرم شده برای افزایش ذوب و رسوب سیم بدون افزایش گرمای ورودی به فلز پایه به همان روشی که صرفاً جریان جوشکاری را بالا می برند، استفاده می کنند. این می تواند کارایی رسوب گذاری را در کاربردهای مناسب بهبود بخشد.

مزیت بستگی به تجهیزات، سیم، شار، طراحی مفصل و روش دارد. سیستم های سیم پیش گرم نیز به کنترل فرآیند و صلاحیت روش نیاز دارند. بررسی کنید که جوش حاصل مطابق با الزامات ویژگی مکانیکی و بازرسی باشد.

سرعت سفر چگونه جوش را تغییر می دهد؟

در یک توان قوس داده شده، سرعت حرکت بر انرژی اعمال شده در واحد طول جوش تأثیر می گذارد. سرعت بالاتر می تواند زمان در دسترس برای گرم کردن فلز پایه را کاهش دهد که ممکن است عرض و نفوذ مهره را کاهش دهد. اگر سرعت برای جریان و ولتاژ بیش از حد شود، فرآیند ممکن است باعث کاهش، همجوشی ناقص یا ناپیوستگی‌های دیگر شود.

افزایش سرعت سفر ممکن است به تغییر متناظر در قدرت قوس یا تغذیه سیم نیاز داشته باشد تا ابعاد مهره و همجوشی مورد نیاز حفظ شود. این رابطه یک تنظیم ساده یک به یک نیست. نتایج را از طریق آزمایشات جوش و بازرسی تأیید کنید.

جریان و ولتاژ چگونه باید متعادل شود؟

جریان جوشکاری به شدت بر سرعت ذوب و نفوذ سیم تأثیر می گذارد. جریان بیش از حد می تواند مهره ای با تقویت بیش از حد یا نفوذ بیش از حد ایجاد کند. این می تواند تنش های انقباضی را افزایش دهد و به ترک خوردن، اعوجاج یا سایر عیوب جوش کمک کند.

ولتاژ قوس بر طول قوس و عرض مهره تأثیر می گذارد. اگر ولتاژ برای یک شیار عمیق بیش از حد بالا باشد، ممکن است مهره خیلی پهن شود یا نمایه ای ایجاد کند که حذف سرباره را دشوار می کند. ولتاژ بسیار کم نیز بسته به شرایط فرآیند می تواند یک مهره نامناسب یا قوس ناپایدار ایجاد کند.

ترکیب مناسب به سیم، شار، قطبیت، گسترش، سرعت حرکت، شیار و ترتیب لایه ها بستگی دارد. جریان و ولتاژ را با هم در محدوده روش تنظیم کنید. از جریان به تنهایی برای حل مشکل رسوب یا نفوذ استفاده نکنید.

چک لیست عملی برای SAW با شکاف باریک

قبل از جوشکاری تولید، نکات زیر را بررسی کنید:

• عرض شیار، عمق، وضعیت دیواره جانبی و شکاف ریشه را تأیید کنید.

• روش جوشکاری را از نظر سیم، شار، قطبیت، جریان، ولتاژ، گسترش و سرعت حرکت بررسی کنید.

• سیم را برای اتصالات با ضخامت مساوی وسط قرار دهید، سپس مهره را در هر دو دیواره کناری بررسی کنید.

• برای ضخامت‌های نابرابر، از طریق یک آزمایش رویه، هرگونه افست سیم را تعیین کنید.

• نیمرخ مهره ای صاف یا کمی محدب را که متناسب با شیار باشد، هدف بگیرید.

• سرباره را بین هر پاس بردارید و لبه های شیار را بررسی کنید.

• فیوژن ریشه و دیواره جانبی را با استفاده از روش بازرسی مورد نیاز بررسی کنید.

• هرگونه تغییر رویه را مستند کنید و در صورت لزوم آنها را واجد شرایط کنید.

سوالات متداول درباره SAW با شکاف باریک

مهره جوش در مقیاس ماهی در SAW با شکاف باریک چیست؟

در این مقاله، 'مقیاس ماهی' به یک پروفیل مهره‌ای کنترل‌شده و با روکش ملایم اشاره دارد که برای پشتیبانی از انتشار سرباره در یک شیار باریک طراحی شده است. سطح مقطع مهره را به جای موج های سطحی قابل مشاهده توصیف می کند. مشخصات دقیق هدف باید با روش جوشکاری واجد شرایط تعریف شود.

چرا تشکیل مهره مقعر در شیارهای باریک مشکل دارد؟

یک مهره مقعر یا لبه های زیرین می تواند جیب هایی ایجاد کند که سرباره را در برابر دیواره های جانبی شیار نگه می دارد. دسترسی به آن نواحی و تمیز کردن آنها دشوار است و سرباره باقی مانده ممکن است در گذرگاه بعدی وارد شود.

آیا یک مهره در مقیاس ماهی، حذف خودکار سرباره را تضمین می کند؟

خیر. پروفیل مهره می تواند رهاسازی سرباره را بهبود بخشد، اما نتیجه به شار، هندسه اتصال، حرارت ورودی، خنک کننده و تنظیمات فرآیند نیز بستگی دارد. رویه باید آزمایش شود و سطح بینگذر بازرسی شود.

آیا افزایش اتصال سیم باعث بهبود بهره وری می شود؟

افزایش گسترش الکترود می تواند گرمایش مقاومتی و نرخ رسوب را افزایش دهد، در حالی که به طور کلی نفوذ را کاهش می دهد. همچنین اگر سیم هدایت نشود، ممکن است باعث سرگردانی قوس شود. مشخصات مهره و همجوشی را پس از هر گونه تنظیم بررسی کنید.

آیا سرعت سفر بیشتر می تواند باعث عدم همجوشی شود؟

اگر سرعت برای جریان، ولتاژ، تغذیه سیم و هندسه اتصال خیلی زیاد باشد، می تواند. سفر سریعتر زمان اعمال گرما به هر طول مفصل را کاهش می دهد. پارامترها باید از طریق روش تایید شده متعادل و تایید شوند.

آیا SAW برای جوشکاری یک طرفه با ریشه تمام شده مناسب است؟

این می تواند زمانی باشد که آماده سازی مشترک، روش پشتیبان و روش واجد شرایط برای آن نتیجه طراحی شده باشد. مس، سرامیک، فلاکس یا پشتیبان دائمی ممکن است در کاربردهای مناسب استفاده شود. ریشه باید الزامات کیفیت و بازرسی مشخص شده را برآورده کند.

نتیجه گیری

در جوشکاری زیردریایی با شکاف باریک، حذف سرباره ارتباط تنگاتنگی با مشخصات مهره و دسترسی شیار دارد. یک مهره صاف، صاف یا کمی محدب می‌تواند به رهاسازی سرباره کمک کند، در حالی که فرورفتگی، زیر بریدگی و لبه‌های ناهموار ممکن است تمیز کردن را دشوار کرده و خطر ورود سرباره را افزایش دهد.

موقعیت سیم، زاویه، امتداد، جریان، ولتاژ، سرعت حرکت و پشتیبان همگی بر مهره نهایی تأثیر می‌گذارند. پروفیل در مقیاس ماهی را به عنوان یک هدف فرآیند واجد شرایط در نظر بگیرید، سپس حذف سرباره، همجوشی دیواره‌های جانبی، نفوذ و کیفیت جوش در اتصالات نماینده را قبل از تولید بررسی کنید.