Electroslag Kaynak Tekniği (ESW)
Bu makaleyi okuduktan sonra Electroslag Welding (ESW) işlem ve tekniğini öğreneceksiniz.
ESW işlemine başlamadan önce, kare kenarlı iş parçası, U şeklinde bir başlangıç veya giriş plakası (hazne şeklinde) ve bitirme plakalarının yapışması ile dik konumda 20-40 mm boşluk ile dizilir Şekil 11.6'da gösterildiği gibi kaynak yapılmış. Su soğutmalı tutucu bakır ayakkabılar, erimiş cürufun dışarı akmasını önleyecek ve erimiş metal ve erimiş cüruf için bir mahfaza oluşturacak şekilde yerleştirilir.
Kaynak işlemini başlatmak için, haznenin tabanına bir miktar akı dökülür ve arkın başlatılmasına yardımcı olmak üzere bir çelik yün ped yerleştirilir, tel beslemesi açılır, ark vurulur ve işlem başlar. Yeterince derin bir erimiş akı veya cüruf tabakası oluşur oluşmaz ark söner, ark kaynağı elektroslag kaynağına dönüşür ve ESW işlemi gerçekten çalışır durumdadır.
Erimiş cüruf havuzundan geçerken, elektrik akımı, Şekil 11.7'de gösterildiği gibi erimiş cürufun derinliğine bağlı olarak onu 1900 ° C'lik bir sıcaklığa ya da yaklaşık olarak ısıtır. İş parçasının kalınlığına bağlı olarak, erimiş cüruf havuzuna bir veya birkaç elektrot beslenir.
Elektrot teli (telleri) ve tutucu bakır bloklar, elektroslag ekipmanının işletme dişlisine bağlanır ve boşluk elektrottan erimiş metalle doldurulurken yukarı doğru hareket eder. Kaynak işleminin sonunda, hem cüruf hem de metal havuz bitirme çıkıntılarına veya salgı plakalarına çıkarılır.
Bir kaynak işleminin başlangıcında ve sonunda kaçınılmaz olan her türlü kusur, giriş ve çıkış plakalarına sınırlandırılır ve bunlarla birlikte gazla kesme veya mekanik talaşlama ile giderilir. Bazen bu plakalar, 50 ila 100 mm uzunluğunda bakır üşütme ile değiştirilir.
Tutma ayakkabılarının hareketini düzenlemek için, erimiş cüruf havuzunun derinliğini izlemek ve erimiş metal havuzunun seviyesini hissetmek önemlidir. Havuz operatör tarafından erişilebilir olduğunda, derinliğini belirlemek için bir seviye çubuğu kullanılabilir.
Havuzun sessiz olduğu ve işlemin kıvılcım yapmadan veya kaynak püskürmesi olmadan çalıştığı zaman kaynak havuzu derinliğinin doğru olduğu görülmüştür. Havuz derinliği sığ ise, kıvılcım operatör tarafından görülebilen yüzeyden yayılır.
Bu, havuza akı eklenmesini gerektirir; normalde küçük bir şişe benzeri kaptan yapılır. Aşırı cüruf havuzu derinliğinden de kaçınılmalıdır, aksi takdirde yan duvarlara nüfuz etmemesine neden olabilir.
Yağ çubuğu yönteminin yanı sıra, metal havuzunun seviyesini algılamak için endüstride dört başka yöntem kullanılır:
(i) Elektrik kontağı transdüseri,
(ii) Diferansiyel termokupl,
(iii) Radyo-izotop seviye göstergesi ve
(iv) Değişken relüktans toplaması.
Elektrik kontağı transdüseri kullanımı için kurulum Şekil 11.8'de gösterilmektedir. Dönüştürücünün temel kısmı yüksek iletkenliğe sahip malzemeden yapılmış bir sondadır + Bakır tutma ayakkabılarından birine yerleştirilmiş ve yalıtılmıştır.
Probun sıcak ucu kaynak bölgesi ile temas ederken, uzak ucu su soğutmalıdır. Sıcak uç ve kaynak bölgesi arasında zayıf iletken bir cüruf tabakası oluşumunu önlemek için, prob, bir akım sınırlayıcı boğucu 'CLC' vasıtasıyla ana devreden bir akım taşır.
Probdaki voltaj düşüşü, 1km ucu ile kaynak havuzu yüzeyi arasındaki mesafenin bir fonksiyonudur. Bu voltaj düşüşü bir referans voltajı ile karşılaştırılır ve ikisi arasındaki fark bir güç amplifikatörü tarafından artırılır. Yükseltilmiş voltaj, kaynak aparatını yukarı doğru hareket ettiren ve voltaj farkını önceden ayarlanmış değere düşüren bir servo motora beslenir. Bu şekilde tutucu ayakkabılar genellikle ± 2 mm'lik kabul edilebilir bir doğruluk seviyesinde istenen seviyeye getirilir.
Sistem basit ve kesin olsa da, ancak prob çok ağır termal koşullara maruz kaldığından servis ömrü çok kısadır ve popülaritesini engellemiştir.
Diferansiyel termokupl sisteminin kullanımı Şekil 11.9'da gösterilmiştir. Bu sistemde, iki sabit tel bakır tutucu pabuçlardan birine lehimlenmiştir. Diferansiyel termokupl, bir tel bir konstantan-bakır birleşim oluştururken diğeri bakır-bir konstantan bir birleşim oluştururken oluşur.
Üretilen emf, iki kavşak arasındaki sıcaklık farkıyla orantılıdır. Tutma ayakkabılarındaki sıcaklık alanı, kaynak havuzu yüzeyine ve soğutma suyu sisteminin etkinliğine göre göreceli konumuna göre belirlenir.
Kaynak havuzunun üst yüzeyi, iki termokupl bağlantı noktası arasında bir pozisyon aldığı sürece, emf farkı sıfır kalır. Bununla birlikte, kaynak havuzunun konumu değiştiğinde, üst kavşaktaki sıcaklık alt kavşaktaki seviyeyi aşmaktadır; Bir kontrol devresi, kaynak tertibatını balans geri kazanılana kadar yukarı taşımak için bir sinyal üretir.
Diferansiyel termokupl dönüştürücü sistemlerinin tatmin edici bir performansı için, elektrot-ayakkabı arasındaki mesafenin 35-40 mm'yi geçmemesi gerekir. Bu mesafe büyük olduğunda, çoğu zaman durum böyle, performansları düzensizleşiyor ve bu yüzden geniş kullanım alanı bulamadılar.
Radyo-izotop seviye göstergesi, metal ve cürufun yoğunluk farkını tespit etme kabiliyetine dayanmaktadır. Genellikle radyo-izotop veya vakum tüpü radyasyon dedektöründen oluşur. Böyle bir radyasyon kaynağı, modern yüksek çözünürlüklü güç radyasyon dedektörü tarafından kolayca tespit edilebilen yüksek yönlülük göstermektedir.
Radyo-izotop seviye göstergesinin bu özellikleri ve kaynak cürufunun düşük yoğunluğu nedeniyle, kaynak bölgesindeki radyoaktif seviye, 150 mm kalınlığa kadar olan elemanlarda güvenli kaynak limitlerini aşmamaktadır. Popülerliğinin önündeki en büyük engel, radyoaktif kaynakları kullanmaya ve işletmeye yetkili, atölye personelinin azlığıdır.
Değişken relüktans toplaması, cüruf ve metal banyolarında indüklenen girdap akımlarında çalışmasına bağlıdır. Şekil 11.10'da gösterildiği gibi tespit ayakkabılarından birine yerleştirilmiş E-şekilli bir göbeğe sarılmıştır. Ana sargılar, wı ve w2 dış uzuvlar üzerinde taşınır ve orta uzuv bir algı (ya da ölçme) sargısı taşır; İki ana sargı, orta bacaklarda karşılıklı akı Ø 1 ve Ø 2'yi indükler.
Bu, algılama sargısında Ø 1 - Ø 2 derecesinde indüklenmiş emf ile sonuçlanır. Transdüktör, algılayıcıda veya orta sargıda indüklenen emk'in, bağlantı cürufu banyosunun üst yüzeyi ve aynı seviyede orta bacak bağlanması durumunda maksimum olacağı şekilde düzenlenir. Devre, bang-bang kontrol modunda çalışır.
Tutma ayakkabısı açıkça çalışma yüzeylerine daima sıkıca oturmaz, bu nedenle erimiş cüruf açıklığın tükenmesine neden olabilir. Bu durumda, macun benzeri bir sızdırmazlık preparatı kullanılarak sızıntı durdurulur ve uygun havuz derinliğini korumak için cüruf havuzuna ilave akış ilave edilir.
Tek bir seferde kaynağı tamamlamadan tamamlamak için gerekli olan elektrot telinin ağırlığı, işleme başlamadan önce yapılır. Bununla birlikte, herhangi bir nedenle işlem kesilirse, sistem yeniden başlatılmalı ve işletime başlamadan önce gerekli düzeltici önlemler alınmalıdır. Normal olarak, kesinti noktasında, başka bir işlem tarafından kesilmesi ve kaynaklanması gereken kaynaşmamış bir bölge vardır.
