Wichtige Prozessvariablen in ESW

Dieser Artikel beleuchtet die acht wesentlichen Prozessvariablen des Electroslag Welding (ESW). Die Prozessvariablen sind: 1. Schweißstrom 2. Schweißspannung 3. Elektrodendurchmesser 4. Elektrodenverlängerung 5. Elektrodenoszillation 6. Tiefe der Schlackenbecken 7. Anzahl der Elektroden und deren Abstand 8. Wurzelspalt.

Prozessvariable Nr. 1. Schweißstrom:

Der Schweißstrom hängt von der Schweißspannung und der Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode ab. es steigt mit der Erhöhung der Drahtvorschubgeschwindigkeit. Ein Anstieg des Schweißstroms führt zu einer erhöhten Schweißgeschwindigkeit. Ab einem bestimmten Wert verschlechtert die Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit die Schweißqualität, da die Eindringtiefe verringert wird und es wahrscheinlich zu einem Schmelzverlust kommt. Ein höherer Schweißstrom kann zu Rissen führen. Daher wird häufig empfohlen, einen Strom unter 500 A für Drähte mit einem Durchmesser von 3, 2 mm und unter 400 A für einen Drahtdurchmesser von 2, 4 mm zu verwenden.

Prozessvariable Nr. 2: Schweißspannung:

Die Schweißspannung ist eine sehr wichtige Variable in ESW, da sie die Eindringtiefe und den stabilen Prozess beeinflusst. Eine zu hohe Spannung kann zur Überhitzung des Metalls, zur Gasung des Schlackebeckens und sogar zu Funken führen. Bei zu niedriger Spannung kann die Elektrode einen Kurzschluss mit dem Pool geschmolzenen Metalls bilden. Die richtige Auswahl der Schweißspannung hängt von der Art des verwendeten Flussmittels ab und beträgt normalerweise 32 bis 55 Volt pro Elektrode. Bei dickeren Abschnitten werden höhere Spannungen verwendet.

Prozessvariable Nr. 3: Elektrodendurchmesser:

Je größer der Durchmesser des Elektrodendrahts ist, desto größer ist die Eindringtiefe. Die Verwendung von Draht mit einem Durchmesser von mehr als 4 mm würde normalerweise kompliziertere Entwürfe für Drahtvorschub- und Richtmechanismen und Drahtführungen erfordern. In solchen Fällen werden häufig Plattenelektroden anstelle von Drähten mit großem Durchmesser verwendet.

Prozessvariable 4. Elektrodenerweiterung:

Der Abstand zwischen dem Kontaktrohr und der Oberfläche des Schlackenbeckens wird als "trockene Elektrodenverlängerung" bezeichnet, und die Länge der in das Schlackenbad eingetauchten Elektrode wird als "nasse" Verlängerung bezeichnet. Normalerweise werden Elektrodenverlängerungen von 50 bis 75 mm verwendet. weniger als 50 mm führt zu einer Überhitzung des Kontaktrohrs, während mehr als 75 mm aufgrund des erhöhten elektrischen Widerstands zu einer Überhitzung der Elektrode führen. Dies führt dazu, dass die Elektrode an der Oberfläche des Schlackenpools schmilzt und nicht innerhalb der Oberfläche.

Prozessvariable Nr. 5. Elektrodenoszillation:

Platten mit einer Dicke von bis zu 75 mm können mit ESW ohne Elektrodenschwingung aber mit hoher Spannung geschweißt werden. Um eine bessere Kantenschweißung zu erreichen, ist es jedoch häufig erforderlich, die Elektrode über die Arbeitsdicke horizontal zu oszillieren. Die Oszillationsgeschwindigkeit variiert normalerweise zwischen 10-40 mm / s, basierend auf einer Verfahrzeit von 3 - 5 Sekunden. Eine Erhöhung der Schwinggeschwindigkeit führt zu einer reduzierten Schweißnahtbreite. Um die Kühleffekte der Halteschuhe zu überwinden und eine vollständige Fusion am Arbeitsende sicherzustellen, ist es wichtig, eine Verweilzeit von 2 bis 7 Sekunden vorzusehen.

Prozessvariable Nr. 6: Schlackenpooltiefe:

Eine gewisse Mindesttiefe des Schlackebeckens ist offensichtlich unerlässlich, um sicherzustellen, dass die Elektrode darin eingetaucht wird und darin schmilzt. Übermäßige Badtiefe führt zu einer unbefriedigenden Zirkulation der Schlackenpools, was zum Einschluss der Schlacke führen kann.

Dies führt auch zu einem verringerten Eindringen der Schweißnaht. Ein zu flaches Becken führt dazu, dass Schlacke auf der Oberfläche spuckt und biegt; Die Breite der Durchdringung wird jedoch zunehmen. Die optimale Tiefe des Schlackebeckens beträgt etwa 40 mm, kann aber auch 25 mm oder 60 mm betragen.

Prozessvariable # 7. Anzahl der Elektroden und deren Abstand:

Die Anzahl der zu verwendenden Elektroden hängt von der Dicke des Schweißgutes ab. Wenn nichtschwingende Elektroden verwendet werden, hat jede Elektrode eine Arbeitsdicke von etwa 65 mm, und im Allgemeinen kann eine oszillierende Elektrode für einen Abschnitt mit einer Dicke von bis zu 150 mm verwendet werden. Tabelle 11.2 kann als Richtlinie für die Auswahl der Anzahl der Elektroden verwendet werden, die im nichtschwingenden oder schwingenden Modus verwendet werden.

Prozessvariable # 8. Wurzellücke:

Der Wurzelspalt beeinflusst die Eindringtiefe. Ohne bestimmte Grenzen führt eine Verringerung des Wurzelspalts zu einer geringeren Eindringtiefe. Auch ein enger Spalt erhöht die Kurzschlussgefahr bei der Arbeit. Eine übermäßig große Lücke erfordert eine zusätzliche Menge an Füllmetall, was die Produktionsrate verringert und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beeinträchtigt. Es kann auch zu einer mangelnden Kantenfusion führen. In der Regel wird der Wurzelspalt in ESW zwischen 20 und 35 mm gehalten.