Viktige prosessvariabler i ESW

Denne artikkelen kaster lys over de åtte viktige prosessvariablene i Elektroslag Welding (ESW). Prosessvariablene er: 1. Sveisestrøm 2. Sveisespenning 3. Elektroddiameter 4. Elektrodeforlengelse 5. Elektrodeoscillasjon 6. Slagpuljedjup 7. Antall elektroder og deres spredning 8. Rotgap.

Prosessvariabel # 1. Sveisestrøm:

Sveisestrømmen avhenger av sveisespenningen og elektrodeinnmatningshastigheten; det øker med økningen i ledningsfrekvensen. Økning i sveisestrøm resulterer i økt sveishastighet. Utover en viss verdi, svekker sveisehastigheten sveisekvaliteten siden penetreringens dybde er redusert, og det oppstår sannsynlig mangel på fusjon. Høyere sveisestrøm kan forårsake sprekk, derfor anbefales det ofte å bruke strøm under 500 A for ledninger med diameter 3, 2 mm og under 400 A for en ledningsdiameter på 2, 4 mm.

Prosessvariabel # 2. Sveisespenning:

Sveisespenning er en svært viktig variabel i ESW, da det påvirker inntrengningsdybden og stabil drift av prosessen. En overdreven spenning kan føre til overoppheting av metallet, gassing av slaggbassenget, og til og med gnistning. Med for lav spenning kan elektroden kortslutte til smeltet metallbasseng. Riktig utvalg av sveisespenning styres av den anvendte typen flux og er vanligvis 32 til 55 volt per elektrode. Høyere spenninger brukes med tykkere seksjoner.

Prosessvariabel # 3. Elektroddiameter:

Jo større diameter elektrodetråden er, mer inntrengningsdybden. Bruken av ledning med en diameter på mer enn 4 mm vil normalt kreve mer forseggjort design av trådfôring og rette mekanismer og trådstyringer. I slike tilfeller er det ofte at det benyttes platelektroder istedenfor ledninger med stor diameter.

Prosessvariabel # 4. Elektrodeforlengelse:

Avstanden mellom kontaktrøret og slaggbassengoverflaten refereres til som "tørr elektrodeforlengelse" og lengden på elektroden dyppet i slaggbadet kalles den "våte" forlengelsen. Elektrodeforlengelser på 50 til 75 mm brukes normalt; mindre enn 50 mm resulterer i overoppheting av kontaktrør mens mer enn 75 mm forårsaker overoppheting av elektroden på grunn av økt elektrisk motstand. Dette fører til elektrodesmelting ved slaggbassengoverflaten i stedet for innsiden av den som resulterer i feil slaggerbatterioppvarming.

Prosessvariabel # 5. Elektrodesvingning:

Plater opptil 75 mm tykke kan sveises av ESW uten elektrodesvingning, men med høy spenning. For å oppnå bedre kantfusjon er det imidlertid ofte nødvendig å oscillere elektroden horisontalt over arbeidstykkelsen. Oscillasjonshastigheten varierer vanligvis mellom 10-40 mm / sek basert på en traverstid på 3 - 5 sekunder. Økning i oscillasjonshastighet resulterer i redusert sveisebredde. For å overvinne chillingseffektene av festeskoene og for å sikre fullstendig fusjon ved arbeidets slutt, er det viktig å gi en kalk på 2 til 7 sekunder.

Prosessvariabel # 6. Slagbasseng Dybde:

En viss minimal slagdybde dybde er åpenbart viktig for å sikre at elektroden blir dyppet i den og smelter i den. Overdreven bassengdybde resulterer i utilfredsstillende slaggbassengsirkulasjon som kan føre til slagginnsatsing.

Dette fører også til redusert sveiseinntrenging. For grunt et basseng fører til slaggspyting og bøyning på overflaten; Bredden på penetrasjonen vil imidlertid øke. Den optimale dybden av slaggbasseng er ca 40 mm, men den kan være så lav som 25 mm eller så høy som 60 mm.

Prosessvariabel # 7. Antall elektroder og deres mellomrom:

Antallet elektroder som skal brukes, avhenger av tykkelsen på arbeidet som sveises. Hvis ikke-oscillerende elektroder blir brukt, vil hver elektrode håndtere ca. 65 mm arbeidstykkelse, og generelt kan en oscillerende elektrode brukes til seksjoner opptil 150 mm tykk. Tabell 11.2 kan brukes som en veiledning for å velge antall elektroder som skal brukes i ikke-oscillerende eller oscillerende moduser.

Prosessvariabel # 8. Rottehull:

Rotgapet påvirker penetreringens dybde. Uten visse grenser, resulterer en reduksjon i rotspalt i en redusert penetreringsdybde. Også et smalt gap øker faren for kortslutning i arbeidet. Et for stort gap vil kreve en ekstra mengde fyllmateriale som vil kutte ned produksjonshastigheten og påvirke prosessens økonomi. Det kan også forårsake mangel på kantfusjon. I regel holdes rotspalten i ESW mellom 20 og 35 mm.