Objašnjenje zavarivanja pod praškom (SAW).

Zavarivanje pod praškom je standardni industrijski proces u kojem se luk formira između obratka i elektrode. Izumio ga je 1935. Institut za električno zavarivanje EO Paton u Kijevu, Ukrajina, kao pokretač Drugog svjetskog rata. Jedna od najznačajnijih primjena ovog izuma je vojni tenk T34.

Iako je ova tehnologija zavarivanja prisutna već gotovo stoljeće, još uvijek je bitan izbor za mnoge industrije.

Što je zavarivanje pod praškom?

Zavarivanje pod praškom (SAW) je metoda zavarivanja kod koje se, slično ostalim postupcima elektrolučnog zavarivanja, osnovni metali spajaju stvaranjem električnog luka između obratka i elektrode.

Element koji definira SAW proces je način na koji štiti metal zavara od atmosferske kontaminacije. Zavarivanje pod praškom koristi sloj praškastog topitelja, stvarajući zaštitu i šljaku dok stvara glatki i čisti zavar. Druge metode koriste zaštitni plin (MIG/TIG zavarivanje), punjenu žicu (FCAW), elektrodu obloženu talilom (SMAW) ili kontroliranu okolinu (plazma zavarivanje) za zaštitu zavara.

Kako funkcionira postupak zavarivanja pod praškom?

Zavarivanje pod praškom stvara konzistentne zavare korištenjem sloja granuliranog praška. Iz tog razloga, proces se može izvoditi samo na položajima koji su ravni i vodoravni, sa zavarom koji napreduje pomicanjem sustava za zavarivanje ili izratka.

Topitelj se unosi u spoj ručno ili pomoću lijevka za prašak. Sustav s jednom elektrodom ili višestrukim žičanim elektrodama postavlja se u radni prostor, okružen slojem fluksa. Parametri kao što su struja zavarivanja, napon luka i brzina dodavanja žice postavljaju se ovisno o vrsti metala, njegovoj debljini i željenim mehaničkim svojstvima. Električna struja se dovodi do elektroda, proizvodeći intenzivnu toplinu koja topi i spaja osnovni materijal i žicu za punjenje s kuglicom.

Rastaljeni metal se hladi, stvarajući jake jednolike zavare i zrnasti prašak za višekratnu upotrebu na površini i trosku ispod. U spremnik se skuplja topilo za višekratnu upotrebu, dok se troska obično ljušti ručno.

SAW proizvodi visokokvalitetne zavare s manje nedostataka zavara od drugih procesa. Međutim, to ne znači da se nedostaci nikada neće pojaviti. Kada se pojave, to je općenito povezano s pogrešno postavljenim parametrima zavarivanja.

Fluks

Zrnati tok

Zrnati fluks unutar spremnika obično se sastoji od oksida aluminija, kalcija, magnezija, mangana, silicija, titana i cirkonija. Ovaj sastav odgovara vrsti elektrode kako bi se postigla željena svojstva metala jer on kemijski reagira dok se topi.

Bonded Flux

Vezani topi se proizvodi sušenjem sastava i polaganim pečenjem, obično sa spojem kao što je natrijev silikat. Kao prednost, vezani prašak može sadržavati legirajuće elemente, nudeći fleksibilnost za neke primjene i zaštitu od hrđe.

Fused Flux

Taljeni fluks se proizvodi taljenjem sastava unutar električne peći. Otopljeni fluks se oblikuje u homogene čestice dok se skrućuje. Izvrstan je za stvaranje dosljednih zavara duž ruba.

Žičana elektroda

SAW koristi kalem žice za uvođenje žičane elektrode u zavar. Debljina žice obično je između 1,6 mm i 6 mm. Elektrode mogu biti u obliku pune, upletene žice ili žice s jezgrom i mogu se koristiti različitim izvorima energije.

Specifične okolnosti mogu zahtijevati upotrebu modificiranih žičanih elektroda i sustava elektroda za postizanje željenog profila zavara:

Sustavi s više žica obično koriste vodeću žicu za poboljšanje prodiranja, dok se žica za povlačenje koristi za dodatno punjenje i poboljšanje profila ruba. Dodatne žice se koriste u sustavu elektroda kako bi se dodalo više taloženja u bazen za zavarivanje.

Materijali

Postupak zavarivanja pod praškom koristi se za sljedeće materijale:

• Bakrene legure

• Nisko do srednje ugljični čelici

• Niskolegirani čelici

• Blagi čelici

• Legure na bazi nikla

• Kaljeni i poboljšani čelik

• Nehrđajući čelici

• Legure urana

Izvor napajanja

Zavarivanje pod praškom može raditi na višestrukim izlaznim snagama, što mu omogućuje manipuliranje rezultatima zavarivanja. Sustavi s više elektroda omogućuju SAW-u pokretanje žica na različitim izvorima napajanja, radi bolje kontrole profila i prodiranja zrna.

DCEP nudi najveću stabilnost i prodiranje, dok je DCEN optimalan u povećanju stope taloženja. Izvođenje ovog procesa zavarivanja u izmjeničnoj struji sredina je gdje se postiže ravnoteža između ta dva.

Primjene i industrije

Zavarivanje pod praškom

Izrada

SAW je jedan od preferiranih postupaka zavarivanja u proizvodnji tlačnih posuda, cijevi i kotlova zbog svoje čvrstoće u uzdužnom i obodnom zavarivanju. Ovom operacijom zavarivanja postiže se glatka zavarena kupka od elektrode koja se kontinuirano dovodi.

Brodogradnja

Fleksibilnost SAW procesa omogućuje njegovu izvedbu i u zatvorenom i na otvorenom što ga čini pogodnim za brodogradnju. Savršeno je za stvaranje dugih, ravnih zavara za teške metale koji čine dijelove broda.

Automobilizam

Metali koji se koriste u automobilskoj i vojnoj industriji pogodni su za SAW, zajedno s brzinom i učinkovitošću koju donosi. Ova metoda zavarivanja također je savršena za automatizaciju, s mogućnošću višestrukih ili jednoprolaznih zavarivanja ovisno o debljini metala.

Željeznice

Proces s potopljenim lukom omogućuje duboko prodiranje zavara, što je privlačno za željezničku industriju.

Prednosti SAW

1. Pokrivač granuliranog topitelja stvara minimalnu količinu dima i prskanja pri zavarivanju.

2. Omogućuje izvođenje poluautomatskog ili potpuno automatskog zavarivanja.

3. Fleksibilan za unutarnju i vanjsku primjenu.

4. Stvara glatke, ujednačene i duboke varove.

5. Otprilike 50-90% fluksa se može ponovno koristiti i reciklirati.

Ograničenja SAW-a

1. Ograničeno na ravne i vodoravne položaje zavarivanja

2. Prilično uzak raspon zavarljivih metala.

3. Zahtijeva uklanjanje troske nakon zavarivanja.

4. Praktično ograničeno na periferne i duge ravne perle.

5. Potrebni su precizni parametri za postizanje željenog nanosa zavara budući da zavari nisu vidljivi tijekom zavarivanja.