1. O princípio da soldagem por arco submerso.
O princípio da soldagem por arco submerso é mostrado na Figura 5-32. Depois que o fluxo 9 sai do bocal condutor 10, ele é empilhado uniformemente sobre o material de base 1 montado e o arame de soldagem 11 é alimentado na área do arco de soldagem por meio do rolo de alimentação de arame 12 e da caixa de controle 6. As duas extremidades da fonte de energia de soldagem são conectadas à caixa de controle e à peça de trabalho (material de base), respectivamente. O mecanismo de alimentação de arame, o bocal condutor e a caixa de controle são montados em um carrinho para mover o arco de soldagem. O processo de soldagem é controlado automaticamente pela operação dos botões na caixa de controle.
2. Características da soldagem por arco submerso
(1) Vantagens da soldagem por arco submerso
1) Alta eficiência de produção.
Devido ao curto comprimento de extensão do bocal condutor do fio de solda, é possível usar uma corrente maior, e o fluxo e a escória têm um efeito isolante, o que melhora a eficiência térmica. Portanto, o coeficiente de fusão do arame de solda é grande, a profundidade de penetração da solda é grande e o velocidade de soldagem é rápido.
2) Boa qualidade de solda.
Por um lado, o fluxo e a escória isolam o ar do contato com a poça de fusão e a solda, proporcionando boa proteção, especialmente em ambientes com muito vento; por outro lado, os parâmetros de soldagem podem ser ajustados automaticamente para permanecerem estáveis.
Portanto, ele tem boas propriedades mecânicas abrangentes, maior tempo de cristalização da poça de fusão, reações metalúrgicas suficientes, menos defeitos e as soldas são suaves e bonitas.
3) Economiza materiais de soldagem e energia elétrica.
A soldagem por arco submerso, devido à sua maior profundidade de penetração em comparação com a soldagem por arco de metal blindado, não requer uma ranhura ou apenas uma pequena ranhura ao soldar peças de trabalho da mesma espessura, reduzindo assim a quantidade de arame de solda preenchido na solda e economizando tempo de processamento e energia elétrica.
Além disso, como o calor do arco é concentrado, ele reduz a dissipação de calor no ar e a perda de energia térmica e de metal causada por respingos de metal e evaporação.
4) Adequado para soldar componentes mais espessos.
Seu fio de soldagem tem um comprimento de extensão curto, e o fio de soldagem mais fino pode usar uma corrente de soldagem maior (a densidade de corrente da soldagem a arco submerso pode chegar a 100~150A/mm).
5) Boas condições de trabalho.
A soldagem por arco submerso é fácil de automatizar e mecanizar, tem baixa intensidade de mão de obra, operação simples e não há radiação de arco e menos liberação de fumaça.
(2) Desvantagens da soldagem por arco submerso
A soldagem por arco submerso exige altos padrões de processamento e montagem de juntas e só pode ser realizada em posições horizontais ou levemente inclinadas. Ela é adequada apenas para a soldagem de costuras longas. Há certas limitações para a soldagem de costuras de alumínio, costuras circunferenciais de pequeno diâmetro e em posições estreitas. Não é adequado para a soldagem de chapas finas. A estabilidade do arco é muito ruim com correntes inferiores a 100A.
3. Faixa de aplicação da soldagem por arco submerso
A faixa de aplicação da soldagem por arco submerso é mostrada na Tabela 5-12. A soldagem por arco submerso também pode ser usada para soldar ligas à base de níquel e ligas de cobre, bem como para revestir ligas resistentes ao desgaste e à corrosão e materiais de aço compostos. É mais amplamente utilizada na construção naval, caldeiras, vasos de pressão, pontes, maquinário de guindastes e fabricação de maquinário metalúrgico.
Tabela 5-12 Faixa de aplicação da soldagem por arco submerso
Material de soldagem | Espessura aplicável/mm | Principais tipos de juntas |
Aço de baixo carbono, aço de baixa liga | 3~150 | Junta de topo, junta em T, junta sobreposta, costura circunferencial, Soldagem por pontos, Soldagem por acumulação |
Aço inoxidável | ≥3 | Junta de topo |
Cobre | ≥4 | Junta de topo |