Meðal útbreiddustu og skilvirkustu sjálfvirku suðuferlanna í nútíma stóriðju og stálröraframleiðslu, er einnkafbogasuðu(SAW). Sem þroskuð tækni hefur SAW eiginleika eins og kafboga, flæðivörn, djúpt gegnumbrot, stöðug suðugæði og minna skvett. Ólíkt MIG og TIG (opnum boga) suðuaðferðum, eru öll ljósboga og bráðnu laug kafbogasuðu algjörlega hulin og varin með flæði, þannig að suðusvæðið er einangrað frá loftinu og forðast oxunargalla. Frá því að iðnaðarframleiðsla hófst hefur kafbogasuðu orðið kjarnasuðuferlið fyrir spíralsoðnar rör, þykk-veggað stálvirki, þrýstihylki, ketilframleiðslu, skipasmíði og stór búnaðarframleiðslu. Vegna hæfis þess fyrir þykkar plötusuðu, sterkrar straumgetu og auðveldrar sjálfvirkni, hefur kafbogasuðu gegnt óbætanlegri stöðu í stóriðjuframleiðslu.
Grunnskilgreining og starfsregla
Kafsuðu er sjálfvirkt eða hálf-sjálfvirkt bogasuðuferli sem notar solid vír sem fylliefni ogflæðisem verndarmiðill. Lykilatriði þessa ferlis er að meðan á suðuferlinu stendur er boginn hulinn af flæðilaginu og enginn opinn logi sést. Öll málmvinnsluviðbrögð suðunnar eru lokið í lokuðu gjallverndarumhverfi.
Vinnureglu þess má skipta í fjögur stig: ljósbogakveikju, hitabræðslu, málmvinnsluviðbrögð og vörn gegn gjallmyndun. Þegar suðuvélin fer í gang myndar skammhlaupið milli suðuvírsins og vinnustykkisins tímabundinn straum sem kveikir þar með í ljósboganum. Á sama tíma bræðir há-bogahitinn nærliggjandi flæði, suðuvír og grunnefni. Bráðna flæðið myndar seigfljótandi og þétt fljótandi gjalllag sem getur náð yfir há-bræddu laugina alveg. Þetta gjalllag getur einangrað súrefni, köfnunarefni og vatnsgufu í loftinu og komið í veg fyrir að skaðlegar lofttegundir komist inn í suðusauminn. Á sama tíma eiga sér stað röð flókinna málmvinnsluviðbragða á milli bráðnu gjallsins og bráðnu stálsins, svo sem afoxun, brennisteinslosun og fosfórun, sem hreinsar þar með örbyggingu suðusaumsins og bætir vélrænni eiginleika suðusamskeytisins. Eftir kælingu storknar fljótandi gjallið í harða skel á suðuyfirborðinu sem auðvelt er að fjarlægja og myndar slétta og einsleita suðu.
Aðalbúnaður og efni SAW kerfisins
Fullkomið ljósbogasuðukerfi samanstendur af faglegum suðubúnaði, suðuvír og sérstöku flæði.
1. Suðubúnaður
Kjarnabúnaðurinn samanstendur aðallega af sjálfvirkum suðuaflgjafa, vírgjafa, suðuvagni eða hreyfanlegu gantry kerfi, flæðigjafa og endurheimtarbúnaði. Suðuaflgjafinn veitir stöðugan straum og spennu til að tryggja stöðugan og stöðugan bruna ljósbogans. Sjálfvirki vírgjafinn getur nákvæmlega stjórnað vírfóðrunarhraðanum og passað við suðuhreyfingarhraðann til að forðast bogatruflun og óstöðuga bráðnu laug. Gönguvagninn knýr suðubyssuna til að hreyfa sig á jöfnum hraða, sem tryggir samkvæmni suðubreiddar og inndýptar. Að auki getur sjálfvirka flæðihringrásarkerfið náð sjálfvirkri dreifingu og endurheimt flæðis, ekki aðeins að tryggja stöðuga vernd meðan á suðuferlinu stendur, heldur einnig að bæta efnisnýtingu og þar með draga úr framleiðslukostnaði.
2. Suðuvír og flæði
Bogasuðu í kafi byggir á sameinuðum áhrifum suðuvírsins og flæðisins til að ná fram hagræðingu í málmvinnslu. Suðuvírinn veitir fylliefni úr málmi og málmblöndur, en flæðið þjónar sem verndandi, afoxandi og óhreinindisefni. Mismunandi gerðir af stáli, eins og kolefnisstáli, lág--blendi há-hástyrkstáli og leiðslustáli, krefjast samsvarandi hlutlauss, súrs eða basísks flæðis. Meðal þeirra hafa basísk flæði tiltölulega sterka óhreinindisgetu, sem getur verulega bætt lágt-hitastig og sprunguþol suðunnar, og henta fyrir há-staðlaða leiðslu- og þrýstihylkjasuðu; súrt flæði hefur góða vinnslugetu, stöðugan ljósboga og fallega suðumyndun og er aðallega notað til að suða á venjulegu burðarstáli.
Fullkomið tæknilegt ferli kafbogasuðu
1. Undirbúningur fyrir-suðu
For-suðumeðferð er mikilvægt skref til að tryggja gæði suðunnar. Í fyrsta lagi þarf að þrífa vöruyfirborðið og suðusvæðið vandlega, fjarlægja ryð, oxíðhreistur, olíubletti, raka og önnur óhreinindi til að koma í veg fyrir galla eins og svitahola, gjallinnihald og sprungur af völdum óhreininda. Í öðru lagi verður flæðið að vera þurrkað við tiltekið háan hita til að fjarlægja innri vatnsgufu og þar með minnka vetnisinnihaldið í suðusaumnum og forðast vetnis-kalda sprungu. Að auki þarf rekstraraðilinn að stilla suðusamsetningarbilið og suðuhornið í samræmi við þykkt blaðsins og suðustaðla til að tryggja samræmda skarpskyggni og góða samruna.
2. Stillingar á færibreytum og prufusuðu
Fyrir formlegt suðuferli þarf starfsfólkið að stilla kjarnaferlisbreytur, þar á meðal suðustraum, spennu, hringbogahraða og vírlengd osfrv. Straumurinn ákvarðar hitainntak og skarpskyggni suðunnar; spennan stjórnar breidd suðusaumsins og útliti suðustrengsins; bogahreyfingarhraði hefur áhrif á suðu skilvirkni og gæði samruna. Ef færibreyturnar eru ekki samræmdar á réttan hátt getur það leitt til ófullnægjandi dýptar,-brennslu, ófullkominnar samruna eða ójafnrar suðumyndunar. Til að tryggja stöðugleika færibreytanna og hæfan suðuafköst í stórum-framleiðslu verður að framkvæma tilraunasuðu.
3. Formleg suðu- og flæðivörn
Meðan á formlegu suðuferlinu stendur dreifir flæðigjafabúnaðurinn flæðinu jafnt á suðusauminn og myndar nægilega þykkt flæðilagsins. Suðuvírinn er stöðugt færður inn og rafboginn brennur stöðugt undir flæðilaginu. Há-hita rafboginn bræðir grunnefnið og suðuvírinn og myndar bráðna laug. Á sama tíma, eftir að flæðið bráðnar, myndast hlífðar gjalllag, sem einangrar loftið og lýkur málmvinnsluhreinsun. Suðuvagninn hreyfist áfram á jöfnum hraða til að ná samfelldri og langri suðu. Fyrir spíralsoðnar pípur og þykka-veggað stálbyggingu er tvíhliða -hliða kafbogasuðu venjulega notuð. Innri suðu er fyrst gerð og síðan ytri suðu, til að tryggja fullkomið gegnumbrot og þétta suðubyggingu.
4. Eftir-suðumeðferð og skoðun
Eftir að suðu er lokið skaltu bíða eftir náttúrulegri kælingu og fjarlægja gjallskelina á yfirborðinu. Suðuyfirborðið er slétt og flatt, með góðum myndunargæðum. Fyrir hágæða vörur eins og stálpípulagnir og þrýstihylki, þarf eftir-suðu ó-eyðileggjandi prófun eins og úthljóðsprófun og röntgengallagreiningu til að greina innri sprungur, gjallinnfellingar og ófullkomna samrunagalla. Á sama tíma þarf að framkvæma vélrænni eiginleikapróf eins og togpróf og höggpróf til að sannreyna hvort suðustyrkur og hörku standist iðnaðarstaðla.
Tæknilegir kostir
Í iðnaðarframleiðsluferlinu hefur ljósbogasuðu óbætanlegur tæknilegur kostur við þykkar plötusuðu og langsuðusaumsuðu. Í fyrsta lagi getur flæðivarnarkerfið einangrað loftið algjörlega, sem veldur mjög lágu gasinnihaldi inni í suðusaumnum og þéttri innri uppbyggingu með framúrskarandi vélrænni eiginleika. Í öðru lagi getur kafbogasuðu þolað mikla strauma og náð miklu varmainntaki, með góða gegnumsuðugetu og hentar sérstaklega vel fyrir þykkar plötusuðu sem ekki er hægt að ljúka með venjulegum suðuferlum. Þar að auki hefur þessi sjálfvirka suðuaðferð mikla framleiðslu skilvirkni, stöðugt suðuferli, lágt gallahlutfall og mjög lítið háð vinnuafli. Í fjórða lagi er dregið verulega úr mengun frá logareyk, sem bætir-vinnuumhverfi og öryggi á staðnum. Í fimmta lagi er suðusaumurinn sléttur og einsleitur, með nánast engum skvettum, sem dregur verulega úr vinnuálagi við síðari mala og fínvinnslu og bætir framleiðslu skilvirkni.
Takmarkanir
Þótt bogsuðu í kafi hafi umtalsverða kosti hefur hún einnig ákveðnar tæknilegar takmarkanir. Vegna þörfar á flæðiþekju meðan á suðuferlinu stendur, hentar kafbogasuðu aðeins fyrir flatsuðu og lárétta suðu og getur ekki náð fullri-stöðusuðu eins og lóðréttri suðu og loftsuðu. Þess vegna eru staðsetningartakmarkanir. Auk þess hentar kafibogsuðu ekki fyrir þunnplötusuðu vegna þess að hitainntak kafbogasuðu er of mikið, sem er líklegt til að valda aflögun eða gegnumbrennslu á plötu. Á sama tíma, vegna stórrar stærðar suðubúnaðarins, hentar hann ekki fyrir flókin og óreglulega mótuð lítil verk-sem og hreyfanlegar byggingaratburðarásir. Í raunverulegri framleiðslu verður að framkvæma strangt lykilferliseftirlit: stranglega stjórna þurrkunarhita flæðisins til að koma í veg fyrir vetnis-sprungur; passaðu nákvæmlega við straum og spennu til að forðast að rafskaut komist ekki í gegn eða ofhitni; tryggja samræmda þekju á flæðinu til að koma í veg fyrir innrás lofts; stjórna suðuhraðanum á sanngjarnan hátt til að koma á stöðugleika í suðumynduninni.
Helstu iðnaðarforrit
Bogasuðu er mikið notað á stóriðjuframleiðslusviðum þar sem krafist er mikilla gæða og skilvirkni.
1. Í stálpípuiðnaðinum er það sérhæft suðuferli fyrir spíralsoðnar rör og stór-þvermál langsum saumsoðnar rör, og er mikið notað í olíu- og gasleiðslur í langa fjarlægð, vatnsveituleiðslur sveitarfélaga og leiðslur í vindorkuverkfræði.
2. Í þunga stálbyggingariðnaðinum er kafbogasuðutækni notuð fyrir brúarstálplötur, byggingarhleðslu-burðarvirki og framleiðslu á hafnarvélum.
3. Við framleiðslu þrýstihylkja og katla er þessi tækni notuð til að suðu með þykkum-veggjum strokka til að tryggja mikið-þrýstingsþol og loftþéttleika.
4. Á sviði skipasmíði og sjávarverkfræði getur kafbogasuðu tryggt burðarvirki stöðugleika og tæringarþol stálplötum skipslíkams og íhlutum úti á vettvangi.
Með stöðugri þróun sjálfvirkni og snjöllrar framleiðslu, þróast tækni í kafi bogasuðu smám saman í átt að skynsamlegri aðlögun breytu, samvinnusuðu vélmenna og skilvirkrar suðu, sem eykur enn skilvirkni iðnaðarframleiðslu.
Bogsuðu í kafi er skilvirkt,-gæða og mjög sjálfvirkt suðuferli sem nær til suðu með verndun flæðis og málmvinnsluhreinsunar. Ólíkt hefðbundinni rifabogasuðu notar kafbogasuðu kornflæði til verndar, sem gerir lokaða suðu kleift, útilokar í raun gropagalla og hreinsar suðumálminn, sem leiðir til betri vélrænni eiginleika. Það hefur verulega kosti eins og djúpt skarpskyggni, stöðugt ferli, fagurfræðilegt suðuútlit og lágt gallahlutfall. Það hentar sérstaklega vel fyrir þykkar plötur, langar suðu og stóra-iðnframleiðslu.
Þó að það hafi ákveðnar takmarkanir í suðustöðu og þunnplötusuðu, hefur það enn yfirburðastöðu í stóriðju, leiðsluframleiðslu, þrýstihylkjaframleiðslu og stálbyggingarverkfræði. Í framtíðinni, með stöðugri nýsköpun í suðutækni og sjálfvirkum stjórnkerfum, mun kafibogsuðu ná meiri suðuskilvirkni, lægri gallahlutfalli og stöðugri suðuafköstum, sem heldur áfram að vera kjarnasuðuferli sem styður byggingu nútíma iðnaðarinnviða.
