Quá trình hàn hồ quang chìm là gì và ưu điểm của nó là gì

Hàn hồ quang chìm (SAW) là một quá trình hàn hồ quang tự động cực kỳ quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp.

Khi nó được áp dụng để sản xuất ống thép (thường được gọi là ống hàn hồ quang chìm, bao gồm ống hàn hồ quang chìm đường nối thẳng (LSAW) và ống hàn hồ quang chìm xoắn ốc (SSAW)), nó có thể mang lại hiệu suất tuyệt vời cho ống thép.

Dưới đây là bản phân tích chi tiết về nguyên lý quy trình hàn hồ quang chìm, cũng như những ưu điểm cốt lõi của nó trong gia công ống thép:

Đúng như tên gọi, “hàn hồ quang chìm” là phương pháp hàn trong đó hồ quang điện được “chôn” bên dưới. Không giống như hàn điện thủ công nơi bạn có thể nhìn thấy hồ quang sáng, hàn hồ quang chìm liên quan đến việc đốt cháy hồ quang dưới một lớp dòng hạt.

√ Nguyên lý làm việc cốt lõi có thể tóm tắt như sau:

1. Áp dụng thông lượng:Trên mối nối của các tấm thép hoặc ống thép cần hàn, trước tiên máy sẽ trải đều một lớp thông lượng dạng hạt dày 30-50mm lên toàn bộ diện tích.
2. Iđốt cháy hồ quang điện:Dây hàn trần liên tục được tự động đưa vào lớp chất trợ dung và tiếp xúc với vật liệu nền (phôi), từ đó đốt cháy hồ quang điện.
3. Tạo khoang bảo vệ:Nhiệt độ cao của hồ quang điện làm cho dòng điện xung quanh tan chảy, thậm chí bốc hơi một phần, tạo thành một khoang kín bên dưới lớp từ thông. Hồ quang điện cháy ổn định trong “căn phòng đen” cách ly hoàn toàn với không khí bên ngoài này.
4. Nóng chảy và đông đặc:Sức nóng của hồ quang điện làm nóng chảy ngay lập tức dây hàn, chất trợ dung và vật liệu nền, tạo thành bể tan chảy kim loại. Xỉ ít đậm đặc hơn sẽ tự động nổi trên bề mặt bể tan chảy, tiếp tục cô lập không khí. Khi thiết bị hàn di chuyển đều đặn về phía trước, kim loại lỏng ở phía sau bắt đầu nguội và đông đặc lại, tạo thành đường hàn dày đặc. Xỉ lỏng trên bề mặt cũng nguội dần thành lớp xỉ cứng (lớp xỉ này có thể bị đánh bật ra để tạo thành đường hàn cuối cùng).

Các ống thép được xử lý bằng phương pháp hàn hồ quang chìm (chẳng hạn như các ống có thành có đường kính-dày-trung bình và lớn được sử dụng trong các lĩnh vực như vận chuyển dầu khí, kỹ thuật hàng hải và đóng cọc xây dựng, v.v.) có những ưu điểm vượt trội về chất lượng và chức năng so với các phương pháp hàn khác (chẳng hạn như ERW hàn điện trở tần số cao-, v.v.):

1. Chất lượng mối hàn cực kỳ cao và khả năng chịu áp-mạnh.

• Bảo vệ cách ly hoàn hảo:Do có-lớp bảo vệ kép của chất trợ dung và xỉ dành cho hồ quang và vũng nóng chảy, nitơ và oxy trong không khí hoàn toàn không thể xâm nhập, do đó làm giảm tạp chất và lỗ chân lông trong kim loại mối hàn.
• Tính chất cơ học tuyệt vời:Kim loại mối hàn có độ tinh khiết cao và độ dẻo dai, độ dẻo cũng như khả năng chống chịu tác động của nhiệt độ-thấp đều rất vượt trội. Đồng thời, độ sâu thâm nhập của hàn hồ quang chìm là cực kỳ lớn và ngay cả những tấm thép dày 20 mm cũng có thể được hàn một mặt-trong một lần. Điều này đảm bảo rằng ống thép ít có khả năng bị nứt khi chịu áp suất cực cao và môi trường khắc nghiệt (chẳng hạn như dưới biển, ở những vùng có nhiệt độ cao-lạnh).

2. Hiệu quả sản xuất cao, phù hợp với-sản xuất hàng loạt quy mô lớn

• Dòng điện cao và tốc độ nóng chảy cao:Hàn hồ quang chìm có thể sử dụng dòng điện cực lớn (thậm chí gấp 5-10 lần so với hàn thủ công) và do dây hàn được đưa vào liên tục và tự động nên không có thời gian tạm dừng để thay điện cực. Tốc độ nóng chảy và hiệu quả lắng đọng của nó cực kỳ cao.
• Tốc độ hàn cao:Trên dây chuyền sản xuất tự động, tốc độ hàn hồ quang chìm có thể đạt tới 60-150 mét/giờ, rút ​​ngắn đáng kể chu trình sản xuất một ống thép đơn lẻ và khiến quy trình này rất phù hợp với nhu cầu mua sắm quy mô lớn trong các dự án cơ sở hạ tầng.

3. Có khả năng sản xuất ống thép khổng lồ "đường kính{1}}lớn, thành dày{2}}

• Hàn điện trở tần số cao (ERW)bị giới hạn bởi chiều rộng của nguyên liệu thô khi sản xuất ống thép có đường kính -lớn, trong khi hàn hồ quang chìm với cấu hình xoắn ốc (SSAW) có thể sử dụng cuộn dải thép tương đối hẹp để sản xuất ống có đường kính cực lớn thông qua quy trình cuộn xoắn ốc.
• Hàn hồ quang chìm theo đường dọc (LSAW)Phương pháp này thường sử dụng toàn bộ tấm dày (được hình thành bởi quy trình JCOE hoặc UOE), kết hợp với hàn hồ quang chìm-nóng chảy sâu{1}}để dễ dàng tạo ra các ống thép nặng có độ dày thành trên 40 mm hoặc thậm chí 50 mm và đường kính vài mét. Đây là điều mà các phương pháp khác không thể sánh được.

4. Độ chính xác kích thước cao và ứng suất dư thấp

• Trong quy trình sản xuất ống hàn hồ quang chìm theo chiều dọc hiện đại, bước mở rộng cơ học (Mở rộng) toàn bộ chiều dài thường được thêm vào. Điều này không chỉ giúp loại bỏ ứng suất dư tạo ra trong quá trình hàn mà còn cải thiện đáng kể độ tròn và độ thẳng của ống thép, làm cho kích thước hình học của nó cực kỳ chính xác và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắp đặt và kết nối.

5. Cải thiện điều kiện làm việc và thân thiện với môi trường hơn

• Hàn thủ công truyền thống không chỉ mệt mỏi mà còn khiến người lao động bị chói mắtánh sáng hồ quang và khói có hại. Ngược lại, toàn bộ quá trình hàn hồ quang chìm được hoàn thành tự động bằng xe đẩy cơ khí. Thợ hàn chỉ cần vận hành bảng điều khiển trong phòng điều khiển. Hồ quang được "chôn" chắc chắn dưới chất trợ dung, dẫn đến hầu như không có bức xạ hoặc tia sáng hồ quang phát ra và rất ít khói thải ra. Điều này bảo vệ đáng kể thị lực và hệ hô hấp của người lao động, đáp ứng tiêu chuẩn của nhà máy xanh hiện đại.

Quá trình hàn hồ quang chìm đạt được sự cân bằng hoàn hảo giữa chất lượng hàn tuyệt vời, hiệu quả sản xuất vượt trội và khả năng thích ứng mạnh mẽ với các điều kiện khắc nghiệt thông qua thiết kế khéo léo “hàn dưới lớp xỉ bảo vệ”. Đây là lý do tại sao nó vẫn là một quy trình quan trọng để sản xuất các đường ống truyền tải năng lượng lớn và các đường ống kết cấu lớn ở nước ta ngày nay.