Was ist elektrisches ARC-Schweißen? Funktionsprinzipien und -typen

Das erste Lichtbogenschweißverfahren wurde im 19. Jahrhundert entwickelt und hat im Schiffbau während des Zweiten Weltkriegs an wirtschaftlicher Bedeutung gewonnen. Heutzutage bleibt es ein bedeutender Prozess für die Herstellung von Fahrzeugen und Stahlkonstruktionen. Dies ist eine der bekanntesten Schweißmethoden, mit denen Metalle in der Industrie verbunden werden. Bei dieser Art des Schweißens kann die Verbindung durch Schmelzen des Metalls mit Hilfe von gebildet werden Elektrizität . Aus diesem Grund wird es als Lichtbogen bezeichnet. Der Hauptvorteil dieses Schweißens ist, dass eine Hochtemperatur leicht zum Schweißen entwickelt werden kann. Der Temperaturbereich für das Lichtbogenschweißen liegt zwischen 6 k Grad Celsius und 7 k Grad Celsius. Dieser Artikel beschreibt einen Überblick über das Lichtbogenschweißen.

Was ist Lichtbogenschweißen?

Die Definition des Lichtbogenschweißens ist ein Schweißverfahren, das zum Schweißen der Metalle mit Hilfe von Elektrizität verwendet wird, um ausreichend Wärme zum Erweichen zu erzeugen das Metall Wenn das erweichte Metall abgekühlt ist, werden die Metalle geschweißt. Diese Art des Schweißens verwendet eine Stromversorgung einen Bogen zwischen einem Metallstab und dem Grundmaterial zu machen, um die Metalle am Ende des Kontakts zu erweichen.

Elektrisches ARC-Schweißen

Diese Schweißer können beide verwenden DC sonst AC , & Elektroden wie Verbrauchsmaterial, sonst nicht Verbrauchsmaterial. Im Allgemeinen kann der Schweißort mit einer Art Schutzgas, Schlacke oder sonst Dampf verteidigt werden. Dieser Schweißprozess kann manuell, vollständig oder halbautomatisch erfolgen.

Schaltplan

Beim Lichtbogenschweißverfahren kann Wärme durch einen Lichtbogen erzeugt werden, der sowohl zwischen einer Elektrode als auch dem Werkstück getroffen wird. Der Lichtbogen ist eine glühende elektrische Entladung zwischen zwei Elektroden unter Verwendung von ionisiertem Gas.
Jede Art von Lichtbogenschweißtechnik hängt von einem Stromkreis ab, der hauptsächlich verschiedene Teile wie Stromversorgung, Werkstück, Schweißelektrode und elektrische Kabel zum Verbinden der Elektrode sowie des Werkstücks mit der Stromversorgung umfasst.

Lichtbogenschweißkreis

Das Lichtbogenwicklungskreis kann durch einen Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem Werkstück gebildet werden. Die Temperatur des Lichtbogens kann 5500 ° C (10000 ° F) erreichen, was ausreicht, um die Kanten des Werkstücks zu kombinieren.

Sobald eine lange Verbindung erforderlich ist, kann der Bogen durch die Verbindungslinie bewegt werden. Das Schweißbad der Vorderkante löst die geschweißte Oberfläche auf, sobald die Hinterkante des Beckens ausgehärtet ist, um die Verbindung zu bilden.
Sobald ein Füllmetall für eine verbesserte Verbindung erforderlich ist, kann der Draht außerhalb des Materials verwendet werden, das dem Lichtbogenbereich zugeführt wird, der das Schweißbad auflöst und belastet. Die chemische Zusammensetzung eines Füllmetalls hängt mit der des Werkstücks zusammen.

Geschmolzenes Metall im Schweißbad kann chemisch aktiv sein und reagiert durch die nahe gelegene Atmosphäre. Folglich kann die Schweißnaht sowohl durch Oxid- als auch durch Nitrideinschluss infiziert werden, um ihre mechanischen Eigenschaften zu schwächen. So kann das Schweißbad durch neutrale Schutzgase wie Helium, Argon und Schutzmittel vor Verunreinigungen geschützt werden. Für die Schweißzone werden Abschirmungen in Form einer Flussmittelbeschichtung für die Elektrode geliefert, ansonsten in anderen Formen.

Arbeitsprinzip

Das Funktionsprinzip der Lichtbogenwicklung ist, in einem Schweißprozess kann die Wärme mit einem Lichtbogenschlag zwischen dem Werkstück sowie einer Elektrode erzeugt werden. Dies ist eine glühende elektrische Entladung zwischen zwei Elektroden im gesamten ionisierten Gas.

Das Lichtbogenschweißgeräte Enthält hauptsächlich eine Wechselstrommaschine, ansonsten Gleichstrommaschine, Elektrode, Halter für die Elektrode, Kabel, Anschlüsse für Kabel, Erdungsklemmen, Splitterhammer, Helm, Drahtbürste, Handhandschuhe, Schutzbrille, Ärmel, Schürzen usw.

Arten des Lichtbogenschweißens

Das Lichtbogenschweißen wird in verschiedene Typen eingeteilt, darunter die folgenden.

• Plasma-Lichtbogenschweißen
• Metall-Lichtbogenschweißen
• Carbon Arc Welding
• Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen
• Gas-Metall-Lichtbogenschweißen
• Unterpulverschweißen
• SMAW - Schutzgasschweißen
• FCAW (Flux Cored Arc Welding)
• ESW (Elektrohubschweißen)
• Lichtbogenbolzenschweißen

Plasma-Lichtbogenschweißen

Das Plasmaschweißen (PAW) ähnelt dem WIG- oder Gaswolframschweißen. Bei dieser Art von Schweißverfahren wird der Lichtbogen sowohl zwischen dem Werkstück als auch zwischen der Wolframelektrode erzeugt. Die Hauptunterschiede zwischen dem Plasmaschweißen und dem Gaswolframschweißen bestehen darin, dass sich die Elektrode innerhalb des Brenners des Plasmaschweißens befindet. Es kann das Gas erwärmt werden die Temperatur von 30000oF & ändern Sie es in das Plasma, um den Schweißbereich anzugreifen.

Metall-Lichtbogenschweißen

Beim Metalllichtbogenschweißen (MAW) wird hauptsächlich eine Metallelektrode für das Schweißverfahren verwendet. Diese Metallelektrode kann je nach Anforderung entweder verbrauchbar oder nicht verbrauchbar sein. Der größte Teil der verwendeten Verbrauchselektrode kann mit Flussmittel bedeckt werden, und der Hauptvorteil dieser Art von Schweißverfahren besteht darin, dass im Vergleich zu anderen eine niedrige Temperatur erforderlich ist.

Carbon Arc Welding

Beim CAW-Verfahren (Carbon Arc Welding) wird hauptsächlich ein Kohlenstoffstab wie eine Elektrode zum Schweißen der Metallverbindung verwendet. Diese Art des Lichtbogenschweißens ist das älteste Lichtbogenschweißverfahren und erfordert einen hohen Strom und eine niedrige Spannung zur Erzeugung des Lichtbogens. In einigen Fällen kann ein Lichtbogen zwischen zwei Kohlenstoffelektroden erzeugt werden, die als Doppel-Kohlenstoff-Lichtbogenschweißen bezeichnet werden.

Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen

Das Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen (GTAW) wird auch als Wolfram-Inertgasschweißen (TIGW) bezeichnet. Bei dieser Art von Schweißverfahren kann eine Wolframelektrode, die nicht verbrauchbar ist, zum Schweißen des Materials verwendet werden. Die beim Schweißen verwendete Elektrode kann mit Gasen wie Argon, Helium usw. umschlossen sein. Diese Gase schützen den Schweißbereich vor Oxidation. Diese Art des Schweißens kann zum Schweißen dünner Bleche verwendet werden.

Gas-Metall-Lichtbogenschweißen

Das Gasmetall-Lichtbogenschweißen (GMAW) wird auch als Metall-Inertgasschweißen (MIGW) bezeichnet. Es wird eine frische Metallelektrode verwendet, die durch Gas wie Helium, Argon usw. geschützt ist. Diese Gase schützen den Verbindungsbereich vor Oxidation und erzeugen mehrere Schweißmaterialschichten. Bei dieser Art von Lichtbogenschweißverfahren kann ein Zusatzdraht unter Verwendung einer nicht verbrauchbaren Metallelektrode zum Schweißen des Metalls ständig zugeführt werden.

Unterpulverschweißen

Das Unterpulverschweißen (SAW) kann in einem automatischen Schweißverfahren in großem Umfang eingesetzt werden. Bei dieser Art von Schweißverfahren wird eine Elektrode vollständig durch die körnige Beschichtung des Flussmittels eingetaucht, und dieses Flussmittel kann sein ein elektrischer Leiter das wird der Stromversorgung nicht entgegenwirken. Die feste Beschichtung aus Flussmittel verhindert, dass das geschmolzene Metall ultraviolette Strahlung und Atmosphäre unterbricht.

SMAW - Schutzgasschweißen

Der Begriff SMAW steht für „Shielded Metal Arc Welding“, das auch als Flussmittel-Schutzgasschweißen oder manuelles Metall-Lichtbogenschweißen (MMA / MMAW) bezeichnet wird. Diese Art des Schweißens wird verwendet, wenn der Lichtbogen sowohl zwischen dem Werkstück als auch zwischen dem Metallstab getroffen wird. Die Oberfläche dieser beiden kann sich also auflösen und ein Schweißbad bilden.

Wenn die Flussmittelbeschichtung sofort auf dem Stab schmilzt, bildet sich Schlacke und Gas, um das Schweißbad vor der Umgebung zu schützen. Dies ist eine flexible Methode und eignet sich zum Verbinden der Materialien wie Eisen und Nichteisen durch ein dickes Material an allen Stellen.

FCAW (Flux Cored Arc Welding)

Diese Art des Schweißens ist eine Alternative zum Schutzgasschweißen. Dieses Lichtbogenschweißen mit Flussmittelkern arbeitet mit einer Elektrode sowie einer stabilen Spannungsversorgung, so dass eine stabile Lichtbogenlänge bereitgestellt wird. Bei dieser Methode wird ein Schutzgas oder das durch das Flussmittel gebildete Gas verwendet, um die Sicherheit vor Ansteckung zu gewährleisten.

ESW (Elektrohubschweißen)

Bei dieser Art des Schweißens wird die Wärme durch Strom erzeugt und gelangt unter Verwendung einer geschmolzenen Schlacke zwischen dem Schweißzusatz und dem Werkstück zur Oberfläche der Schweißnaht. Hier wird Schweißflussmittel verwendet, um die Lücke zwischen den beiden Werkstücken zu füllen. Diese Art des Schweißens kann durch einen Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem Werkstück gestartet werden.

Der Lichtbogen erzeugt die Wärme zum Schmelzen des Flussmittelpulvers und bildet geschmolzene Schlacke. Hier enthält die Schlacke eine geringere elektrische Leitfähigkeit, die aufgrund der durch den elektrischen Strom erzeugten Wärme im flüssigen Zustand gehalten werden kann. Die Schlacke hat eine Temperatur von 3500 ° F und ist ausreichend zum Schmelzen der Kanten des Werkstücks und der Verbrauchselektrode. Metalltröpfchen fallen in Richtung Schweißbad und verbinden die Werkstücke. Diese Art des Schweißens gilt hauptsächlich für Stahl.

Lichtbogenbolzenschweißen

Diese Art des Schweißens ist äußerst zuverlässig und wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Diese Methode wird verwendet, um Metall jeder Größe mit einem Werkstück durch die höchste Schweißnahtdurchdringung zu schweißen.

Diese Art des Schweißens kann einseitig harte Schweißnähte über unedlen Metallen mit einer Dicke von 0,048 Zoll erzeugen. Dieser Lichtbogen kann unter Verwendung einer Metall-Verbindungsklemme mit Gleichstromversorgung und einer Bolzenschweißpistole gebildet werden. Beim Schweißen werden drei gängige Methoden verwendet, wie z. B. Lichtbogen-, Kurzlichtbogen- und Gaslichtbogenbolzenschweißen.

Die Methode mit gezogenem Lichtbogen arbeitet mit Flussmitteln, die im Bolzen befestigt sind, um die Metalloberfläche während des Schweißens zu reinigen. Während des Lichtbogens kann das Flussmittel verdampft werden und reagiert durch die umweltschädlichen Elemente in der Umgebung, um den Schweißbereich sauber zu halten.

Das Kurzbogenverfahren ähnelt dem gezeichneten Lichtbogen, abgesehen davon, dass es keine Flusslast verwendet, ansonsten eine Ferrule. Dieses Verfahren liefert also die kürzesten Schweißzeiten der Lichtbogenbolzenschweißtechniken. Die Gaslichtbogen-Bolzenmethode arbeitet mit statischem Schutzgas ohne Ferrule oder Flussmittel, was die Automatisierung erleichtert.

Andere Arten des Lichtbogenschweißens

Wir wissen, dass die meisten Branchen Metalldesign verwenden und die am häufigsten verwendeten Schweißnähte oben diskutiert wurden. Es können jedoch auch mehrere andere Verfahren wie das folgende zwei oder mehr Metalle miteinander verschweißen.

Elektronisches Strahlschweißen

Das EBM- oder elektronische Strahlschweißen wird verwendet, um Metalle überall dort zu verbinden, wo Elektronenwellen mit hoher Geschwindigkeit zum Schweißen einer Metalloberfläche an eine andere abgefeuert werden. Sobald die Elektronenwelle ihr Ziel erreicht, schmilzt der betroffene Punkt gerade so weit, dass der angrenzende Teil an Ort und Stelle kombiniert wird.

Diese Art des Schweißens ist im Industriebereich sehr beliebt. Die Technik ist besonders nützlich für Hersteller von Luft- und Raumfahrt und Automobilen, die dieses Schweißen verwenden, um mehrere Metallteile in Lastkraftwagen, Autos, Flugzeugen und Raumfahrzeugen zu kombinieren. Aufgrund der Natur des elektronischen Strahlschweißens auf Vakuumbasis ist das Verfahren für Krisenarbeiten in leer stehenden Häusern und Gebäuden sicher.

Atomwasserstoffschweißen

Das AHW- oder Atomwasserstoffschweißen ist eine alte Technik zum Verbinden von Metallen, die für effizientere Techniken wie das Gasmetall-Lichtbogenschweißen häufig durch die Kante gefallen ist. Ein Bereich, in dem das automatische Wasserstoffschweißen noch bekannt ist, ist das Wolframschweißen. Da Wolfram extrem hitzeempfindlich ist, ist dieses Schweißen für diese Methode sicher.

Elektroschlackenschweißen

Dies ist schnelles Schweißen, das in den 1950er Jahren erfunden wurde. Diese Art des Schweißens verbindet Schwermetalle mit Geräten und Maschinen in der Industrie. Wie der Name schon sagt, stammt es aus den Kupferwasserhaltern des Werkzeugs, das zum Elektroschlackenschweißen verwendet wird. Das Wasser verhindert, dass flüssige Schlacke während einer Schweißsitzung in andere Bereiche eindringt.

Carbon Arc Welding

Das CAW- oder Carbon-Lichtbogenschweißen ist eine Verbindungstechnik, mit der Metalle durch Anwenden von Temperaturen über 300 Grad Celsius verbunden werden. Bei dieser Art des Schweißens kann sich sowohl zwischen den Elektroden als auch auf den Metalloberflächen ein Lichtbogen bilden. Diese Technik war einst beliebt, aber jetzt war sie durch Doppelkohlenstoff-Lichtbogenschweißen veraltet.

Autogenschweißen

Diese Art des Schweißens ist eine Methode, bei der Sauerstoff und flüssiger Brennstoff verwendet werden, um Metall in Form zu bringen. Die französischen Ingenieure Charles Picard & Edmond Fouché wurden im 20. Jahrhundert erfunden. Bei diesem Verfahren wird die durch Sauerstoff erzeugte Temperatur in Metalloberflächen verwendet. Dieses Schweißen findet in Innenraum statt.

Widerstandspunktschweißen

Das Widerstandspunktschweißen wird dort eingesetzt, wo Wärme die Metalloberflächen verbindet. Die Wärme kann aus dem Widerstand elektrischer Ströme erzeugt werden. Diese Art des Schweißens gehört zu einer Sammlung von Schweißtechniken, die als elektrisches Widerstandsschweißen bezeichnet werden.

Widerstandsnahtschweißen

Das Widerstandsnahtschweißen ist eine Technik, die durch verwandte Eigenschaften Wärme zwischen den Metalloberflächen erzeugt. Diese Art des Schweißens beginnt an einer Seite einer Verbindung und arbeitet ihren Modus am anderen Ende. Dieses Verfahren hängt also hauptsächlich von Doppelelektroden ab, die normalerweise aus Kupfermaterial bestehen.

Projektionsschweißen

Das Projektionsschweißen ist eine Methode, die die Wärme in einem bestimmten Bereich zum Platzieren einschränkt. Diese Methode ist sehr verbreitet in Projekten, in denen Stehbolzen, Muttern und andere Metallbefestigungen mit Gewinde, Drähte und gekreuzte Stangen verwendet werden.

Kaltschweißen

Ein alternativer Name für dieses Schweißen ist Kontaktschweißen. Diese Art des Schweißens wird verwendet, um die Oberflächen von Metallen zu verbinden, ohne durch Wärme zu schmelzen.

Vorteile des Lichtbogenschweißens

Die Vorteile des Lichtbogenschweißens umfassen hauptsächlich die folgenden.

• Das Lichtbogenschweißen hat eine hohe Geschwindigkeit sowie eine hohe Schweißeffizienz
• Es enthält eine einfache Schweißvorrichtung.
• Es ist einfach beweglich.
• Das Lichtbogenschweißen bildet die physikalisch starke Verbindung zwischen den geschweißten Metallen.
• Es bietet zuverlässige Schweißqualität
• Das Lichtbogenschweißen bietet eine hervorragende Schweißatmosphäre.
• Das Energiequelle von diesem Schweißen ist nicht teuer.
• Dieses Schweißen ist ein schneller und konsistenter Prozess.
• Der Schweißer kann gewöhnlichen Haushaltsstrom verwenden.

Nachteile des Lichtbogenschweißens

Die Nachteile des Lichtbogenschweißens umfassen die folgenden.

• Für das Lichtbogenschweißen ist ein erfahrener Bediener erforderlich.
• Die Abscheidungsrate kann unvollständig sein, da die Elektrodenabdeckung dazu neigt, zu brennen und abzunehmen
• Die Länge der Elektrode beträgt 35 mm und erfordert einen Elektrodenwechsel für die gesamte Produktionsrate.
• Diese sind für reaktive Metalle wie Titan und Aluminium nicht sauber

Anwendungen

Die Anwendungen des Lichtbogenschweißens umfassen Folgendes.

• Wird beim Schweißen von Blechen verwendet
• Zum Schweißen von dünnen, Eisen- und Nichteisenmetallen
• Wird zum Entwerfen von Druck- und Druckbehältern verwendet
• Die Entwicklungen der Rohrleitungen in der Industrie
• Verwendet in den Bereichen Automobil und Heimtextilien
• Branchen des Schiffbaus
• Wird beim Hersteller von Flugzeugen und Luft- und Raumfahrt eingesetzt
• Karosserierestaurationen
• Eisenbahnen
• Branchen wie Bauwesen, Automobilindustrie, Mechanik usw.
• Das Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt, um viele Bereiche wie Bleche miteinander zu verbinden
• Diese Schweißnähte werden zur Reparatur von Werkzeugen, Werkzeugen und hauptsächlich von Metallen verwendet, die aus Magnesium und Aluminium hergestellt sind.
• Die meisten Fertigungsindustrien verwenden WIG, um dünne Werkstücke, insbesondere Nichteisenmetalle, zu schweißen.
• WIG-Schweißnähte werden dort eingesetzt, wo extreme Korrosionsbeständigkeit sowie Rissbildung über einen langen Zeitraum von Qualitäten erforderlich sind.
• Es wird in der Herstellung von Raumfahrzeugen eingesetzt
• Zum Schweißen von Teilen mit kleinem Durchmesser und dünnwandigen Rohren, die in der Fahrradindustrie eingesetzt werden können

Hier dreht sich alles um das Lichtbogenschweißen und es ist das flexible Schweißverfahren. Die elektrische Lichtbogenschweißanwendungen Unternehmen in der Fertigungsindustrie zur Erzeugung leistungsstarker Verbindungen weltweit aufgrund ihrer Merkmale wie Leichtigkeit und überlegene Schweißeffizienz. Es wird am häufigsten in verschiedenen Branchen zum Schutz eingesetzt, andernfalls werden Arbeiten wie Automobil, Bauwesen, Schiffbau und Luft- und Raumfahrt renoviert. Hier ist eine Frage für Sie, wie hoch ist der Bereich der Lichtbogenschweißtemperatur?