Tecniche per la saldatura automatica ad arco sommerso

Le procedure e le tecniche impiegate per realizzare tre tipi di giunzioni mediante processo automatico SAW, cioè, saldature di testa, saldature di raccordo e saldature circonferenziali sono discusse in questo articolo.

1. Saldature testa a testa :

A seconda dello spessore della piastra e del tipo di lavoro, le saldature di testa possono essere eseguite saldando da uno o entrambi i lati in uno o più passaggi e con o senza bisellatura o smussatura. Una saldatura di testa fatta saldando da entrambi i lati e un'altra fatta in tre passaggi da un lato è mostrata in fig. 8.13.

Per ottenere la piena penetrazione nella saldatura su un lato è difficile senza bruciare e senza flusso di metallo verso l'altro lato.

Tuttavia, per ottenere con successo una buona saldatura saldando da un lato un numero di dispositivi e tecniche sono impiegati che possono includere qualcuno dei seguenti:

1. Supporto di flusso

2. Piastra o barra di supporto in rame

3. Supporto flussato di rame

4. Piastra di supporto in acciaio permanente

5. Scaffale di supporto integrale

6. Corsa di tenuta applicata manualmente.

1. Supporto di flusso:

Per la saldatura su un fondente di flusso un letto di fondente viene trattenuto sul lato inferiore del pezzo da lavorare mediante un tubo di gomma, come mostrato in Fig. 8.14, ad una pressione di circa 4 atmosfere, o dal peso della piastra durante la saldatura di un pesante piatto. Nella saldatura di lastre sottili, tuttavia, l'uso è costituito da un rivestimento di flusso con fermi elettromagnetici. Le saldature di testa circonferenziali sono spesso realizzate con un supporto per cinghia di flussaggio come mostrato in Fig. 8.15. In tutti questi casi, il fondo del flusso modella la corsa della radice e protegge la saldatura dagli effetti nocivi dei gas atmosferici.

2. Piastra o barra di supporto in rame:

La saldatura su una piastra di supporto in rame liscia, mostrata in Fig. 8.16, viene adottata quando i pezzi sono perfettamente montati senza offset; altrimenti il ​​metallo fuso potrebbe fuoriuscire attraverso lo spazio tra il lavoro e la piastra di supporto.

Quando si utilizza una piastra di supporto in rame, la potenza dell'arco dovrebbe essere aumentata dal 10 al 15% per compensare la corrispondente perdita di calore attraverso la piastra di supporto.

Generalmente barre o piastre di supporto in rame hanno una larghezza da 40 a 60 mm e uno spessore da 4 a 6 mm. Tuttavia, per spessori di sezione superiori a 20 mm, lo spessore della piastra di supporto in rame non deve essere inferiore alla metà dello spessore della sezione.

3. Supporto Flux-Copper:

Nel caso in cui il lavoro non possa essere tenuto saldamente su una piastra di supporto o il metallo da saldare sia sensibile all'alta velocità di assorbimento del calore attraverso la piastra di supporto in rame, l'uso è fatto di supporto in rame flussato. In questo caso il supporto consiste in un letto poco profondo di fondente fornito tra il lavoro e una piastra di supporto in rame, come mostrato in Fig. 8.17. Con questo tipo di supporto si ottiene un tallone ben sagomato sul lato inferiore delle piastre saldate.

4. Piastra di supporto in acciaio permanente:

La saldatura su una piastra di appoggio in acciaio permanente, come mostrato nella figura 8.18, come la saldatura su un supporto di rame liscio, viene impiegata quando non vi è alcuna compensazione tra i bordi. Lo spazio tra i bordi preparati deve essere compreso tra 0 e 1 mm. Con una maggiore apertura, il metallo fuso può fluire tra i bordi e la piastra di supporto e quindi rovinare la forma della saldatura.

Nella saldatura, il supporto in acciaio è parzialmente fuso e si fonde con il lavoro e diventa una parte del giunto. La piastra di supporto in acciaio permanente viene utilizzata solo se non influisce sulle prestazioni della struttura saldata. Le dimensioni suggerite delle piastre di supporto in acciaio per i vari spessori della sezione di lavoro sono riportate nella Tabella 8.1.

Mensola di supporto integrale: in questo tipo di supporto i contorni vengono lavorati sulle due piastre da saldare. Tali piastre quando sono allineate formano una mensola come mostrato nella figura 8.19, che agisce esattamente come una piastra di supporto d'acciaio permanente. A causa delle difficoltà nella preparazione del bordo, questo metodo di supporto viene usato raramente. Tuttavia, quando impiegato è limitato alle giunture circonferenziali su vasi con pareti spesse, tubi, fondi del serbatoio, ecc.

5. corsa di tenuta:

La corsa di sigillatura viene applicata su una corsa di radici posizionata manualmente solo quando non è possibile ottenere un adattamento perfetto. Di norma, per una migliore qualità, la corsa della radice deve essere eseguita con elettrodi rivestiti pesantemente e non deve essere inferiore a un terzo dello spessore della piastra, ma anche non più di 6-8 mm.

Saldatura su entrambi i lati:

Nella saldatura da entrambi i lati la difficoltà principale è il deposito della prima o della radice. Con un buon adattamento, la prima corsa può essere realizzata senza supporto, con una penetrazione dal 60 al 70%. Il resto della sezione trasversale del giunto viene saldato dall'altro lato, con il lavoro rovesciato. Per evitare che il metallo fuso si scarichi dall'intercapedine in caso di scarso utilizzo, viene spesso utilizzato un letto di flusso o cinghie di supporto temporanee.

La saldatura da entrambi i lati è piuttosto un processo lento, ma è meno sensibile alle variazioni nelle condizioni di saldatura e non richiede un fissaggio elaborato per evitare la distorsione e, quindi, mantiene il pezzo in forma. Per questo motivo, in tutte le strutture importanti viene data preferenza ai giunti testa a doppio v saldati da entrambi i lati dalla saldatura ad arco sommerso automatico.

La preparazione del bordo è necessaria su piastre più spesse di 16 mm in modo da evitare un'eccessiva altezza del rinforzo che normalmente dovrebbe essere limitato al 20% dello spessore della piastra. L'angolo della scanalatura a V è mantenuto tra 50 ° e 60 ° e la scanalatura è limitata a 1/3 o 1/2 dello spessore della piastra.

La saldatura multi-corsa viene utilizzata quando si devono saldare sezioni più spesse e è disponibile solo una sorgente di saldatura a bassa potenza che non è in grado di completare il giunto in un'unica passata.

2. Saldatura del raccordo:

Le saldature di raccordo vengono utilizzate nelle giunzioni a T, ad angolo e a grembo. Una saldatura di raccordo viene modellata meglio quando viene eseguita nella posizione verso il basso, con l'elettrodo che crea angoli uguali con entrambi i membri del lavoro, come mostrato in Fig. 8.20. Quando è difficile impostare il lavoro nella posizione di discesa, la saldatura viene eseguita in posizione orizzontale con l'elettrodo che forma un angolo di 15 ° a 45 ° con l'elemento verticale dell'opera.

La principale difficoltà nel saldare il raccordo in posizione orizzontale è che possono essere prodotti sottosquadri sull'elemento verticale e sovrapposizioni o mancanza di fusione sull'elemento orizzontale, specialmente nelle saldature di raccordo con lunghezza delle gambe superiore a 8 mm. In questi casi è meglio effettuare la saldatura in più passaggi. Le piste di saldatura devono essere disposte in modo tale da evitare che il metallo fuso e le scorie si scarichino mentre viene eseguita la corsa successiva, come mostrato in Fig. 8.21.

I giunti di rivestimento possono anche essere saldati con l'elettrodo in posizione verticale con il metodo noto come "Edge Wash", la tecnica per la quale è mostrato in Fig. 8.22. Un elettrodo verticale viene spostato lungo il bordo superiore del giunto lap, Fig. 8-22 (a). Nel caso in cui l'elettrodo sia spostato a destra, come in Fig. 8.22 (b), ci sarà un'eccessiva penetrazione della piastra inferiore e, se l'elettrodo viene spostato a sinistra, Fig. 8-22 (c), la penetrazione diventa poco profondo e una sovrapposizione può risultare sulla piastra inferiore.

Misure simili a quelle utilizzate per le saldature di testa dovrebbero essere impiegate per prevenire l'esaurimento del metallo fuso attraverso lo spazio. Alcune delle misure adottate dai fabbricanti comprendono il fondente, il filo di amianto, l'imballaggio di amianto, la saldatura posteriore e la saldatura su una piastra di supporto in rame, come mostrato nella figura 8.23.

Fig. 8.23 ​​Metodi impiegati per prevenire le saldature di raccordo del metallo

3. Saldature circonferenziali:

Con SAW automatico, le saldature circonferenziali vengono normalmente eseguite nella posizione di saldatura verso il basso con il lavoro ruotato continuamente. La principale difficoltà incontrata nelle saldature circonferenziali è che il metallo fuso non ha solo una tendenza a scorrere attraverso lo spazio ma tende anche a fluire, insieme al flusso, fuori dalla periferia del pezzo cilindrico.

Questa tendenza è controllata posizionando l'elettrodo in una posizione sfalsata rispetto al punto più alto del cerchio in una direzione opposta alla direzione di rotazione, come mostrato in Fig. 8.24. L'offset "a" deve essere compreso tra 15 e 70 mm, a seconda della velocità di saldatura e del diametro del pezzo. Con un'eccessiva compensazione, il metallo fuso e il flusso possono fluire per gravità nella direzione dell'offset stesso.

Nel fare le saldature circonferenziali del flusso fresco di piccolo diametro è trattenuto sul lavoro da fermo di flusso fissato alla guida del filo della testa di saldatura, come mostrato in Fig. 8.25. Saldature circonferenziali con un diametro da 400 a 800 mm sono realizzate con l'uso di un supporto in rame flussato che può essere fisso o rotolante, al fine di evitare l'esaurimento del metallo fuso attraverso lo spazio, come mostrato nella figura 8.26.

Fig. 8.25 Fermo del flusso per la realizzazione di saldature circonferenziali su serbatoi cilindrici di piccolo diametro

Le saldature circonferenziali di grande diametro sono realizzate con l'aiuto del supporto del nastro di flussaggio descritto nella sezione delle saldature di testa, figura 8.15. Quando si effettuano saldature circonferenziali su recipienti a pareti spesse di piccolo diametro, è preferibile utilizzare un ripiano di sostegno integrale mostrato in Fig. 8.19.