Porosität ist der Hohlraum, der entsteht, wenn die Blasen im Schmelzbad während der Erstarrung beim Schweißen nicht entweichen können. Beim Schweißen mit der alkalischen Elektrode J507 treten hauptsächlich Stickstoffporen, Wasserstoffporen und CO-Poren auf. Die flache Schweißposition weist mehr Poren auf als andere Positionen; es gibt mehr Tragschichten als Füll- und Deckschichten; es gibt mehr Langlichtbogenschweißungen als Kurzlichtbogenschweißungen; es gibt mehr unterbrochenes Lichtbogenschweißen als kontinuierliches Lichtbogenschweißen; und es gibt mehr Lichtbogenstart-, Lichtbogenschluss- und Verbindungsstellen als beim Schweißen. Es gibt viele andere Positionen zum Nähen. Das Vorhandensein von Poren verringert nicht nur die Dichte der Schweißnaht und schwächt die effektive Querschnittsfläche der Schweißnaht, sondern verringert auch die Festigkeit, Plastizität und Zähigkeit der Schweißnaht. Entsprechend den Eigenschaften der Tröpfchenübertragung des J507-Schweißstabs wählen wir die Schweißstromquelle, den geeigneten Schweißstrom, das angemessene Starten und Schließen des Lichtbogens, den Kurzlichtbogenbetrieb, den linearen Stabtransport und andere zu kontrollierende Aspekte aus und erhalten eine gute Qualitätssicherung in der Schweißproduktion .
1. Bildung von Spaltöffnungen
Geschmolzenes Metall löst bei hohen Temperaturen eine große Menge Gas. Mit sinkender Temperatur entweichen diese Gase nach und nach in Form von Blasen aus der Schweißnaht. Das Gas, das keine Zeit zum Entweichen hat, verbleibt in der Schweißnaht und bildet Poren. Zu den Gasen, die Poren bilden, gehören hauptsächlich Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Von der Verteilung der Stomata gibt es einzelne Stomata, kontinuierliche Stomata und dichte Stomata; Aufgrund der Lage der Spaltöffnungen können sie in äußere Spaltöffnungen und innere Spaltöffnungen unterteilt werden. Aufgrund der Form gibt es Nadellöcher, runde Stomata und Streifenstomata (die Stomata sind streifenwurmförmig), bei denen es sich um durchgehende runde Poren handelt), kettenartige und wabenförmige Poren usw. Im Moment ist es eher typisch für J507 Elektroden, um beim Schweißen Porenfehler zu erzeugen. Am Beispiel des Schweißens von kohlenstoffarmem Stahl mit der J507-Elektrode werden daher einige Diskussionen über den Zusammenhang zwischen den Ursachen von Porendefekten und dem Schweißprozess geführt.
2. Eigenschaften der J507-Schweißstabtröpfchenübertragung
Der J507-Schweißstab ist ein wasserstoffarmer Schweißstab mit hoher Alkalität. Dieser Schweißstab kann normal verwendet werden, wenn das Gleichstromschweißgerät die Polarität umkehrt. Unabhängig davon, welche Art von Gleichstromschweißgerät verwendet wird, erfolgt der Tropfenübergang daher vom Anodenbereich zum Kathodenbereich. Beim allgemeinen manuellen Lichtbogenschweißen ist die Temperatur im Kathodenbereich etwas niedriger als die Temperatur im Anodenbereich. Unabhängig von der Übergangsform sinkt daher die Temperatur, nachdem die Tröpfchen den Kathodenbereich erreicht haben, was zur Aggregation der Tröpfchen dieses Elektrodentyps und zum Übergang in das Schmelzbad führt, d. h. zur Bildung der groben Tröpfchenübergangsform . Da das manuelle Lichtbogenschweißen jedoch ein menschlicher Faktor ist: Wie z. B. die Fähigkeiten des Schweißers, die Größe des Stroms und der Spannung usw., ist auch die Größe der Tröpfchen ungleichmäßig und die Größe des gebildeten Schmelzbades ist ebenfalls ungleichmäßig . Daher entstehen unter dem Einfluss äußerer und innerer Faktoren Defekte wie Poren. Gleichzeitig enthält die alkalische Elektrodenbeschichtung eine große Menge Fluorit, das unter der Wirkung des Lichtbogens Fluorionen mit hohem Ionisierungspotential zersetzt, was die Lichtbogenstabilität verschlechtert und zu einer instabilen Tröpfchenübertragung beim Schweißen führt. Faktor. Um das Porositätsproblem des manuellen Lichtbogenschweißens mit J507-Elektroden zu lösen, müssen wir daher neben dem Trocknen der Elektrode und dem Reinigen der Nut auch mit technologischen Maßnahmen beginnen, um die Stabilität der Lichtbogentröpfchenübertragung sicherzustellen.
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3. Wählen Sie die Schweißstromquelle aus, um einen stabilen Lichtbogen zu gewährleisten
Da die J507-Elektrodenbeschichtung Fluorid mit einem hohen Ionisierungspotential enthält, das zu einer Instabilität des Lichtbogengases führt, ist die Auswahl einer geeigneten Schweißstromquelle erforderlich. Die von uns üblicherweise verwendeten Gleichstrom-Schweißstromquellen sind in zwei Typen unterteilt: Rotations-Gleichstrom-Lichtbogenschweißgeräte und Silizium-Gleichrichter-Gleichstromschweißgeräte. Obwohl ihre äußeren Kennlinien alle absteigende Kennlinien haben, schwankt die Wellenform des Ausgangsstroms in einer regelmäßigen Form, da die Rotations-Gleichstrom-Lichtbogenschweißmaschine den Zweck der Gleichrichtung durch die Installation eines optionalen Kommutierungspols erreicht, was zwangsläufig ein makroskopisches Phänomen ist. Nennstrom, mikroskopisch gesehen ändert sich der Ausgangsstrom mit einer kleinen Amplitude, insbesondere beim Tröpfchenübergang, wodurch die Schwingamplitude zunimmt. Siliziumgleichgerichtete Gleichstromschweißgeräte basieren auf Siliziumkomponenten zur Gleichrichtung und Filterung. Obwohl der Ausgangsstrom Spitzen und Täler aufweist, ist er im Allgemeinen gleichmäßig oder weist in einem bestimmten Prozess eine sehr geringe Schwankung auf, sodass er als kontinuierlich betrachtet werden kann. Daher wird es vom Tröpfchenübergang weniger beeinflusst und die durch den Tröpfchenübergang verursachte Stromschwankung ist nicht groß. Bei den Schweißarbeiten kam man zu dem Schluss, dass die Wahrscheinlichkeit von Poren bei der Silizium-Gleichrichter-Schweißmaschine geringer ist als bei der rotierenden Gleichstrom-Lichtbogenschweißmaschine. Nach der Analyse der Testergebnisse wird davon ausgegangen, dass bei der Verwendung von J507-Elektroden zum Schweißen eine Stromquelle für das Fließschweißen einer Silizium-Festschweißmaschine ausgewählt werden sollte, die die Lichtbogenstabilität gewährleisten und das Auftreten von Porendefekten vermeiden kann.
4. Wählen Sie den passenden Schweißstrom
Aufgrund des J507-Elektrodenschweißens enthält die Elektrode zusätzlich zur Beschichtung auch eine große Menge an Legierungselementen im Schweißkern, um die Festigkeit der Schweißverbindung zu erhöhen und die Möglichkeit von Porenfehlern auszuschließen. Durch die Verwendung eines größeren Schweißstroms wird das Schmelzbad tiefer, die metallurgische Reaktion ist intensiver und die Legierungselemente werden stark verbrannt. Da der Strom zu groß ist, steigt die Widerstandswärme des Schweißkerns offensichtlich stark an und die Elektrode wird rot, wodurch sich die organische Substanz in der Elektrodenbeschichtung vorzeitig zersetzt und Poren bildet. während der Strom zu klein ist. Die Kristallisationsgeschwindigkeit des Schmelzbades ist zu hoch und das Gas im Schmelzbad hat keine Zeit zu entweichen, wodurch Poren entstehen. Darüber hinaus wird die DC-Umpolung verwendet und die Temperatur im Kathodenbereich ist relativ niedrig. Auch wenn die bei der heftigen Reaktion entstehenden Wasserstoffatome im Schmelzbad gelöst sind, können sie nicht schnell durch die Legierungselemente ersetzt werden. Selbst wenn das Wasserstoffgas schnell aus der Schweißnaht austritt, wird das gelöste Schmelzbad überhitzt und dann schnell abgekühlt, was dazu führt, dass die verbleibenden wasserstoffbildenden Moleküle in der Schmelzbadschweißnaht unter Bildung von Porendefekten erstarren. Daher ist es notwendig, den geeigneten Schweißstrom zu berücksichtigen. Schweißstäbe mit niedrigem Wasserstoffgehalt haben im Allgemeinen einen etwas geringeren Prozessstrom von etwa 10 bis 20 % als Säureschweißstäbe derselben Spezifikation. In der Produktionspraxis kann bei wasserstoffarmen Schweißstäben das Quadrat des Durchmessers des Schweißstabes multipliziert mit zehn als Referenzstrom verwendet werden. Beispielsweise kann die 3,2-mm-Elektrode auf 90–100 A und die 4,0-mm-Elektrode auf 160–170 A als Referenzstrom eingestellt werden, was als Grundlage für die Auswahl von Prozessparametern durch Experimente verwendet werden kann. Dadurch kann der Verbrennungsverlust von Legierungselementen verringert und die Möglichkeit von Poren vermieden werden.
5. Angemessenes Starten und Schließen des Lichtbogens
J507-Elektrodenschweißverbindungen erzeugen eher Poren als andere Teile. Dies liegt daran, dass die Temperatur der Verbindungen beim Schweißen oft etwas niedriger ist als bei anderen Teilen. Da der Austausch eines neuen Schweißdrahtes für eine gewisse Zeit zu einer Wärmeableitung am ursprünglichen Lichtbogen-Schließpunkt geführt hat, kann es auch zu lokaler Korrosion am Ende des neuen Schweißdrahtes kommen, was zu dichten Poren an der Verbindung führt. Um die dadurch verursachten Porendefekte zu beheben, reiben Sie zusätzlich zum ersten Betrieb zusätzlich zur Installation der erforderlichen Lichtbogenstartplatte am Lichtbogenstartende an jeder Verbindungsstelle in der Mitte leicht das Ende jeder neuen Elektrode am Lichtbogen -Startplatte zum Starten des Lichtbogens, um den Rost am Ende zu entfernen. An jeder Verbindungsstelle in der Mitte muss die Methode der vorgezogenen Lichtbogenzündung angewendet werden, d Verbindung, so dass der ursprüngliche Lichtbogen-Schließpunkt lokal erhitzt werden kann, bis sich die Schmelze bildet. Senken Sie nach dem Bündeln den Lichtbogen ab und schwenken Sie ihn ein bis zwei Mal leicht auf und ab, um normal zu schweißen. Beim Schließen des Lichtbogens sollte der Lichtbogen so kurz wie möglich gehalten werden, um zu verhindern, dass das Schmelzbad den Lichtbogenkrater füllt. Füllen Sie den Lichtbogenkrater mit Lichtbogenbeleuchtung oder 2-3-maligem Hin- und Herschwingen, um die beim schließenden Lichtbogen entstehenden Poren zu beseitigen.
6. Kurzlichtbogenbetrieb und lineare Bewegung
Im Allgemeinen wird bei J507-Schweißstäben der Schwerpunkt auf den Kurzlichtbogenbetrieb gelegt. Der Zweck des Kurzlichtbogenbetriebs besteht darin, das Lösungsbecken zu schützen, sodass in das Lösungsbecken im Hochtemperatur-Siedezustand keine Außenluft eindringt und Poren entstehen. Aber in welchem Zustand der Kurzlichtbogen aufrechterhalten werden sollte, hängt unserer Meinung nach von den Schweißstäben mit unterschiedlichen Spezifikationen ab. Normalerweise bezieht sich ein kurzer Lichtbogen auf die Entfernung, bei der die Lichtbogenlänge auf 2/3 des Durchmessers des Schweißstabs begrenzt wird. Da der Abstand zu gering ist, ist der Lösungspool nicht nur nicht klar zu erkennen, sondern er ist auch schwer zu bedienen und kann zu Kurzschlüssen und Lichtbogenunterbrechungen führen. Weder zu hoch noch zu niedrig kann den Zweck des Schutzes des Lösungspools erreichen. Beim Transport der Streifen empfiehlt es sich, die Streifen geradlinig zu transportieren. Übermäßiges Hin- und Herschwenken führt zu einem unzureichenden Schutz des Lösungsbeckens. Bei größeren Dicken (bezogen auf ≥16 mm) können zur Lösung des Problems offene U-förmige oder doppelt U-förmige Nuten verwendet werden. Beim Deckelschweißen kann zur Minimierung des Schwenkbereichs auch ein Mehrlagenschweißen eingesetzt werden. Die oben genannten Methoden werden in der Schweißproduktion eingesetzt, was nicht nur die eigentliche Qualität gewährleistet, sondern auch glatte und saubere Schweißnähte gewährleistet.
Beim Betrieb von J507-Elektroden zum Schweißen können zusätzlich zu den oben genannten Prozessmaßnahmen zur Vermeidung möglicher Poren einige herkömmliche Prozessanforderungen nicht außer Acht gelassen werden. Zum Beispiel: Trocknen des Schweißstabs, um Wasser und Öl zu entfernen, Bestimmen und Bearbeiten der Nut und der richtigen Erdungsposition, um zu verhindern, dass die Lichtbogenablenkung Poren verursacht usw. Nur durch die Steuerung der Prozessmaßnahmen basierend auf den Eigenschaften des Produkts können wir dies erreichen ist in der Lage, Porendefekte effektiv zu reduzieren und zu vermeiden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 01.11.2023
