آلة لحام قوس مغمورة: التكنولوجيا الأساسية وتطبيقات الصناعة لمعدات لحام آلية عالية الكفاءة
كجهاز آلي يحقق لحام عن طريق حرق قوس كهربائي تحت طبقة تدفق ، فإن آلة لحام القوس المغمورة هي حل لحام عالي الكفاءة لا غنى عنه في الإنتاج الصناعي. تقنيتها الأساسية ، من خلال التأثيرات المزدوجة للإطلاق المركز للطاقة الحرارية القوسية وحماية التدفق ، تحسن بشكل كبير من كفاءة اللحام وجودته ، وتستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل بناء السفن وبناء الجسور وتصنيع المعدات الكيميائية.
يمكن تقسيم سير عمل آلة لحام القوس المغمورة إلى أربع مراحل: إشعال القوس ، وتغذية الأسلاك ، والتراسب ، والتشطيب. أثناء اللحام ، يحترق القوس بشكل مستقر تحت تغطية التدفق الحبيبي ، ويتم تغذية سلك اللحام باستمرار في حمام الذوبان. يتم دمج المعدن الأساسي وسلك اللحام في درجات حرارة عالية لتشكيل لحام كثيف. طبقة التدفق لا تعزل الهواء فقط لمنع الأكسدة والنيتريد بل تشارك أيضًا في التفاعل المعدني من خلال الصخرة المنصهرة لتحسين تكوين اللحام. والمزايا التكنولوجية الأساسية هي كما يلي:
1. كفاءة حرارية عالية واختراق كبير: الطول الموصل لسلك اللحام قصير، والكثافة الحالية يمكن أن تصل إلى أكثر من 5 مرات من اللحام اليدوي التقليدي. اختراق لحام واحد يمكن أن يصل إلى 20 مم ، مما يقلل بشكل كبير من الحاجة إلى معالجة الأخدود.
2. التحكم الآلي بالكامل: يمكن ضبط المعلمات مثل سرعة تغذية الأسلاك والجهد القوسي وسرعة اللحام بدقة من خلال النظام الميكانيكي لضمان استقرار العملية.
ثانياً. تحليل المزايا الأساسية
1. تحسين اختراقي في كفاءة الإنتاج
يمكن لمعدل التراسب لحام القوس المغمر أن يصل إلى 8 - 12 كجم / ساعة ، وهو 3 - 5 أضعاف لحام القوس اليدوي. أخذ لحام مؤخرة لوحات فولاذية سميكة 20 مم على سبيل المثال ، يمكن تحقيق لحام جانب واحد مع تشكيل جانب مزدوج دون الخدود ، مما يوفر أكثر من 60٪ من ساعات العمل. بالنسبة لللحام المستمر للأجزاء الهيكلية على نطاق واسع (مثل تجميع هيكل السفينة) ، يمكن للجهاز العمل باستمرار لأكثر من 8 ساعات ، مما يقلل من تواتر التدخل اليدوي.
2. الصناعة - جودة اللحام الرائدة
طبقة الصخرة المنصهرة تعزل الأكسجين والنيتروجين بفعالية. يتم التحكم في محتوى النيتروجين في معدن اللحام أقل من 0.002٪، ومدى تقلبات الخصائص الميكانيكية أقل من 30٪ من عمليات اللحام التقليدية. تبين بيانات الاختبار الصناعي أن انحراف قوة الشد لمفاصل لحام القوس المغمور لا يتجاوز 5٪، أفضل بكثير من معيار الصناعة.
3- تحسين كبير في بيئة الإنتاج
لا يوجد إشعاع قوس مرئي أثناء عملية اللحام ، ويتم تقليل انبعاثات الدخان بنسبة 80٪ مقارنة بـ CO ₂ لحام محمي بالغاز. بيئة العمل تلبي معيار الصحة المهنية ISO 15012-1. هذه الخصائص تجعلها مناسبة بشكل خاص للعمليات طويلة الأجل في مساحات ضيقة وورش عمل كبيرة.
ثالثا - تطبيقات الصناعة وتوافق المواد
في الوقت الحالي، تخدم تكنولوجيا لحام القوس المغمر أساسا أربعة مجالات رئيسية:
- التصنيع الصناعي الثقيل: لحام أقسام السفن والطبقات المحيطية لأوعية الضغط للطاقة النووية.
البنية التحتية للطاقة: لحام دوامة لخطوط أنابيب النفط والغاز وتصنيع أبراج توربينات الرياح.
- معالجة المواد الخاصة: لحام الصلب عالي القوة (درجات Q690 وما فوق) وتسطيح سبيكات النيكل.
- هندسة البناء: لحام تلقائي للفولاذ على شكل H في الهياكل الفولاذية للمباني الفائقة الارتفاع.
من حيث توافق المواد ، يجب التركيز على تحسين مزيج أسلاك اللحام والتدفق على:
- الكربون - الصلب لحام: يوصى باستخدام سلك لحام H08A مع HJ431 عالية - المنغنيز وعالية - تدفق السيليكون.
- معالجة الصلب منخفض درجة الحرارة: استخدام متوسط - تدفق المنغنيز مع سلك لحام سبيكة Mn - Mo.
- لحام الفولاذ المقاوم للصدأ: حدد التدفق القلوي المكبر وسلسلة سلك لحام ER308L.
رابعا - النقاط الرئيسية لتقنيات التشغيل الرئيسية
1. إعداد ما قبل اللحام: تحتاج حواف لوحات الصلب إلى المعالجة الميكانيكية أو قطع الغاز بدقة ، ويجب التحكم في عدم مواءمة التجميع في حدود 10٪ من سمك اللوحة. بالنسبة لقطع العمل ذات سمك أكثر من 40 مم ، ينصح بالتحرير المسبق إلى 120 - 150 درجة مئوية للحد من خطر التشقق البارد.
2. مطابقة معايير العملية: لكل زيادة 100 أ في تيار اللحام ، يزيد متوسط الاختراق بنسبة 1.2 مم. التكوين المعلمة النموذجية هي: عندما يكون سمك اللوحة 12 مم ، يكون التيار 680 - 720 أ ، والجهد 34 - 36 فولت ، وسرعة اللحام 25 - 30 سم / دقيقة.
3. إدارة التدفق: ينصح الحفاظ على سمك تغطية التدفق عند 30 - 50 مم. عند إعادة التدوير وإعادة الاستخدام ، من الضروري فرز لإزالة جزيئات الصخرة وضمان أن يكون حجم الجسيمات في نطاق 0.5 - 2 مم.
خامسا - الابتكار التكنولوجي واتجاهات التنمية
مع ترقية صناعة التصنيع، تقنية اللحام بالقوس المغمر تحرز اختراقات في ثلاثة اتجاهات:
1. التحكم الرقمي: إدخال نظام تعديل المعلمات التكيفية لمراقبة حالة بركة الذوبان في الوقت الحقيقي والتعويض تلقائيا عن تقلبات معلمات العملية.
2. تدفق صديق للبيئة: تطوير تدفق الهيدروجين الحر والمنخفض ، مما يقلل من محتوى المواد السامة في أبخار اللحام إلى أقل من 0.1 ملغ / م3.
3. مزيج متعدد العمليات: يمكن لتكنولوجيا اللحام الهجينة TIG - قوس غارق أن تضاعف سرعة اللحام لسبائك الألومنيوم مقارنة بالطرق التقليدية.
حاليا، الاستهلاك السنوي للتدفق في الصين حوالي 50،000 طن، ونسبة التدفق غير الصهر ارتفعت من 20٪ إلى 35٪، والتي من المتوقع أن تتجاوز 50٪ في السنوات الخمس المقبلة. في الكمية الإجمالية لحام الصلب ، لا يزال لحام القوس المغمر يحافظ على نسبة مستقرة تزيد عن 10٪ ويستمر في الهيمنة على مجال لحام اللوحات السميكة.
