Hàn hồ quang ngập nước (SAW) từ lâu đã là một công việc trong các ngành công nghiệp nặng như đóng tàu, xây dựng đường ống và chế tạo thép kết cấu, có giá trị về tỷ lệ lắng đọng cao, thâm nhập sâu và khả năng tạo ra các mối hàn chất lượng- cao. Tuy nhiên, giống như bất kỳ quá trình hàn nào, nó không phải là không có giới hạn. Hiểu những nhược điểm của hàn hồ quang ngập nước là rất quan trọng đối với các nhà sản xuất và thợ hàn để đưa ra quyết định sáng suốt về việc khi nào nên sử dụng Saw - và khi nào nên chọn các phương pháp thay thế.
1. Tính linh hoạt hạn chế trong hình học và khả năng tiếp cận chung
Một trong những nhược điểm quan trọng nhất của SAW là sự thiếu linh hoạt của nó trong việc xử lý các thiết kế khớp phức tạp hoặc cứng - đến - Các khu vực tiếp cận. Quá trình này dựa vào một dòng hạt phải bao phủ hoàn toàn vùng mối hàn để che chắn cho bể nóng chảy, điều này hạn chế nó thành các mối hàn fillet phẳng hoặc ngang trong hầu hết các trường hợp. Hàn thẳng đứng hoặc trên cao là vô cùng khó khăn, vì trọng lực làm cho thông lượng và kim loại nóng chảy bị sụt giảm, phá vỡ bể hàn và dẫn đến các khiếm khuyết như phản ứng tổng hợp không hoàn chỉnh hoặc bao gồm xỉ.
Hạn chế này cũng mở rộng đến khả năng tiếp cận chung. SAW yêu cầu quyền truy cập rõ ràng vào khu vực mối hàn cho hệ thống phân phối dây và thông lượng dây, khiến nó không phù hợp với các không gian bị giới hạn (ví dụ, bên trong các tàu áp suất nhỏ) hoặc các khớp có độ phân giải chặt chẽ (ví dụ, giữa các thành viên cấu trúc cách đều nhau). Ngược lại, các quy trình như hàn TIG hoặc MIG có thể điều hướng các khoảng trống hẹp hoặc góc khó xử một cách dễ dàng hơn.
2. Chi phí thiết lập ban đầu cao và độ phức tạp của thiết bị
Các hệ thống SAW đắt hơn đáng kể để có được và thiết lập so với các quy trình đơn giản hơn như hàn dính hoặc hàn MIG cơ bản. Một thiết lập cưa hoàn chỉnh bao gồm nguồn điện, bộ nạp dây, phễu thông lượng và thường là một hệ thống di chuyển cơ giới (ví dụ, vận chuyển hàn hoặc cánh tay robot) để đảm bảo vị trí hạt nhất quán. Đối với các hoạt động quy mô lớn -, các chi phí này được bù đắp bằng năng suất cao, nhưng đối với các hội thảo nhỏ hoặc các dự án khối lượng thấp -, khoản đầu tư thường bị cấm.
Ngoài ra, thiết bị cưa yêu cầu đào tạo chuyên ngành để vận hành. Máy hàn phải làm chủ xử lý thông lượng (ví dụ, đảm bảo tốc độ dòng chảy thích hợp và tái chế thông lượng không sử dụng), hiệu chuẩn cho ăn dây và điều chỉnh tốc độ di chuyển và dòng điện để phù hợp với độ dày khớp. Sự phức tạp này làm tăng thời gian đào tạo và chi phí lao động, làm cho thấy ít khả thi hơn cho các hoạt động với nhân viên có tay nghề hạn chế.
3. Độ nhạy với chuẩn bị kim loại cơ bản và phù hợp - lên
SAW phụ thuộc rất nhiều vào việc chuẩn bị kim loại cơ sở tỉ mỉ để đạt được các mối hàn chất lượng - Một yêu cầu thêm thời gian và chi phí cho quy trình. Thông lượng không thể bù hoàn toàn cho các bề mặt bẩn hoặc được chuẩn bị kém: dầu, rỉ sét, sơn hoặc tỷ lệ trên kim loại cơ bản sẽ làm ô nhiễm bể hàn, dẫn đến độ xốp, bao gồm xỉ hoặc giảm cường độ. Điều này có nghĩa là các bề mặt phải được làm sạch hoàn toàn (ví dụ, thông qua mài hoặc khắc hóa học) trước khi hàn, một bước ít quan trọng hơn trong các quá trình như hàn MIG với thông lượng hoạt động.
FIT - Up dung sai là một vấn đề khác. Đã thấy các cuộc đấu tranh với khoảng trống hoặc sai lệch trong các khớp. Ngay cả những khoảng trống nhỏ (trên 1,5mm) cũng có thể khiến kim loại nóng chảy chảy qua khớp, để lại sự thiếu hụt hoặc đốt - qua. Điều này đòi hỏi việc cắt chính xác và phù hợp với các phôi, đó là thời gian - tiêu thụ và tăng tốc độ phế liệu nếu dung sai không được đáp ứng - đặc biệt là vấn đề đối với các thành phần lớn, nặng rất khó làm việc.
4.
Thông lượng hạt xác định SAW vừa là một sức mạnh (cung cấp che chắn vượt trội) vừa là điểm yếu. Flux đại diện cho chi phí tiêu thụ liên tục và trong khi thông lượng không sử dụng có thể được tái chế, chỉ có khoảng 50 507070% có thể thu hồi được. Thông lượng còn lại trở nên bị nhiễm xỉ, các hạt kim loại hoặc mảnh vụn, đòi hỏi phải xử lý là chất thải. Đối với các hoạt động khối lượng - cao, điều này tạo ra cả chi phí vật liệu và các cân nhắc về môi trường, vì thông lượng đã qua sử dụng có thể yêu cầu xử lý chuyên dụng để tránh ô nhiễm đất hoặc nước.
Xử lý thông lượng cũng giới thiệu các thách thức hậu cần. Nó phải được lưu trữ trong điều kiện khô - Hấp thụ độ ẩm có thể dẫn đến hydro - gây ra nứt trong các mối hàn, vì hơi nước trong thông lượng phân tách thành hydro trong quá trình hàn. Điều này bổ sung chi phí lưu trữ (ví dụ, các thùng chứa kín hoặc lò sấy) và các bước kiểm soát chất lượng (ví dụ: trước - sấy thông lượng hàn) không cần thiết cho thông lượng - các quy trình miễn phí như hàn TIG.
5. Sự phù hợp hạn chế đối với các vật liệu mỏng và không - kim loại màu
Cưa được tối ưu hóa cho các vật liệu dày (thường là từ 6 mm trở lên) do đầu vào nhiệt cao và độ thâm nhập sâu. Đối với các kim loại mỏng (dưới 3 mm), quá trình dễ bị đốt cháy - đến - Nhiệt cường độ nóng chảy qua kim loại cơ bản trước khi một nhóm hàn ổn định có thể hình thành. Ngay cả khi giảm các cài đặt hiện tại, việc kiểm soát đầu vào nhiệt cho các phần mỏng thì khó khăn hơn nhiều so với Hàn MIG TIG hoặc xung, cung cấp điều chỉnh nhiệt tốt hơn.
Non - kim loại kim loại kim loại như nhôm, đồng hoặc titan cũng rất khó khăn để hàn bằng cưa. Những vật liệu này đòi hỏi các thông lượng chuyên dụng (thường tốn kém hoặc khó sử dụng) để ngăn chặn quá trình oxy hóa, và độ dẫn nhiệt cao của chúng có thể phá vỡ sự cân bằng giữa đầu vào nhiệt và che chắn từ thông. Trong hầu hết các trường hợp, hàn TIG hoặc Hàn laser vẫn đáng tin cậy hơn đối với các ứng dụng sắt không -.
6. Loại bỏ và bài đăng - Làm sạch hàn
Không giống như các quá trình như hàn MIG (trong đó Spatter là tối thiểu) hoặc hàn TIG (tạo ra ít hoặc không có xỉ), đã thấy để lại một lớp xỉ được củng cố vào hạt hàn. Xỉ này phải được loại bỏ bằng tay (ví dụ, bằng búa hoặc bàn chải dây) hoặc thông qua các công cụ cơ giới hóa, thêm một bài đăng - bước làm sạch mối hàn làm tăng thời gian lao động. Đối với các mối hàn lớn (ví dụ, các đường nối thân tàu), loại bỏ xỉ có thể là thời gian - tiêu thụ và đòi hỏi vật lý.
Trong một số trường hợp, xỉ cũng có thể bị mắc kẹt trong mối hàn (ví dụ, trong Multi - Pass Welds) nếu không được loại bỏ hoàn toàn giữa các lần vượt qua, dẫn đến các khiếm khuyết dưới bề mặt làm tổn hại đến sức mạnh. Rủi ro này đòi hỏi phải kiểm tra cẩn thận và dọn dẹp giữa các đường chuyền, sản xuất chậm hơn nữa.
Cân bằng lợi thế và bất lợi
Điều quan trọng cần lưu ý là những nhược điểm của Saw thường phụ thuộc vào bối cảnh -. Đối với phần lớn, phẳng, dày - các mối hàn trong cao - Sản xuất khối lượng - như các khớp đường ống hoặc thân tàu - Năng suất cao và chất lượng hàn của nó vượt xa các giới hạn này. Tuy nhiên, đối với công việc hàng loạt -, hình học phức tạp hoặc các vật liệu màu mỏng/không -, các quy trình thay thế thường thực tế hơn.
Kết luận
Hàn hồ quang ngập nước là một công cụ mạnh mẽ, nhưng những nhược điểm của nó - bao gồm tính linh hoạt hạn chế, chi phí thiết lập cao, độ nhạy đối với việc chuẩn bị, thay đổi - Các thách thức liên quan và hạn chế độ dày vật liệu và loại - Những hạn chế này không làm giảm giá trị của SAW trong ngành công nghiệp nặng mà nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phù hợp với quá trình hàn với ứng dụng.
Đối với các nhà sản xuất, chìa khóa là cân nhắc tỷ lệ lắng đọng cao của SAW và chất lượng mối hàn chống lại các ràng buộc của nó. Trong nhiều trường hợp, cách tiếp cận lai - bằng cách sử dụng SAW cho các khớp lớn, có thể truy cập và tig/mig cho các phần phức tạp hoặc mỏng - cung cấp sự cân bằng tốt nhất về hiệu quả và tính linh hoạt. Khi công nghệ hàn phát triển, các đổi mới như tái chế thông lượng tự động và hệ thống cưa di động có thể giảm thiểu một số nhược điểm, nhưng hiểu những hạn chế này vẫn cần thiết để tối đa hóa hiệu quả của SAW.
