Machine de soudage à arc submergé: applications technologiques et industrielles de base d'équipement de soudage automatisé à haut rendement

 

En tant que dispositif automatisé qui réalise le soudage en brûlant un arc électrique sous une couche de flux, la machine de soudage à arc submergé est une solution de soudage à haut rendement indispensable dans la production industrielle. Sa technologie de base, grâce aux effets doubles de la libération concentrée de l'énergie thermique de l'arc et de la protection des flux, améliore considérablement l'efficacité et la qualité du soudage et est largement utilisée dans des domaines tels que la construction navale, la construction de ponts et la fabrication d'équipements chimiques.

 

I. Principe et flux de travailTechnologie de soudage à arc submergé

Le flux de travail de la machine de soudage à arc submergé peut être divisé en quatre étapes: allumage à arc, alimentation de fil, dépôt et finition. Pendant le soudage, l'arc brûle stablement sous la couverture de flux granulaire, et le fil de soudage est continuellement alimenté dans la piscine fondue. Le métal de base et le fil de soudure sont fusionnés à des températures élevées pour former une soudure dense. La couche de flux isole non seulement l'air pour éviter l'oxydation et la nitruration, mais participe également à la réaction métallurgique à travers la scorie fondue pour optimiser la composition de soudure. Les principaux avantages technologiques sont les suivants :

1. Efficacité thermique élevée et grande pénétration: La longueur conductrice du fil de soudage est courte, et la densité de courant peut atteindre plus de 5 fois celle du soudage manuel traditionnel. La pénétration d'une soudure à passage unique peut atteindre 20 mm, réduisant considérablement le besoin d'usinage de rainure.

2. Contrôle automatisé complet du processus: Les paramètres tels que la vitesse d'alimentation du fil, la tension d'arc et la vitesse de soudage peuvent être ajustés avec précision à travers le système mécanique pour assurer la stabilité du processus.

 

II. Analyse des principaux avantages

1. Amélioration révolutionnaire de l'efficacité de la production

Le taux de dépôt du soudage à arc submergé peut atteindre 8 à 12 kg/h, ce qui est 3 à 5 fois celui du soudage à arc manuel. Prenant le soudage à bout de plaques d'acier de 20 mm d'épaisseur comme exemple, le soudage à côté unique avec la formation à double côté peut être réalisé sans rainure, ce qui permet d'économiser plus de 60% des heures de travail. Pour les soudures continues de pièces structurelles à grande échelle (comme l'assemblage de la coque de navire), le dispositif peut fonctionner en continu pendant plus de 8 heures, réduisant la fréquence de l'intervention manuelle.

2. Industrie - qualité de soudure leader

La couche de scorie fondue isole efficacement l'oxygène et l'azote. La teneur en azote dans le métal de soudure est contrôlée en dessous de 0,002%, et la plage de fluctuation des propriétés mécaniques est inférieure à 30% de celle des procédés de soudure traditionnels. Les données d'essais industriels montrent que l'écart de résistance à la traction des joints de soudage à arc submergé ne dépasse pas 5%, nettement mieux que la norme industrielle.

3. Amélioration significative de l ' environnement de production

Il n'y a pas de rayonnement d'arc visible pendant le processus de soudage et l'émission de fumée est réduite de 80% par rapport au CO ₂ soudage à gaz blindé. L’environnement de travail est conforme à la norme ISO 15012-1 en matière de santé au travail. Cette caractéristique le rend particulièrement adapté aux opérations à long terme dans des espaces confinés et de grands ateliers.

 

III. Applications industrielles et compatibilité des matériaux

Actuellement, la technologie de soudage à arc submergé sert principalement quatre domaines principaux:

- Fabrication industrielle lourde: soudage de sections de navires et de coutures circonférentielles de récipients à pression d'énergie nucléaire.

- Infrastructures énergétiques : soudage en spirale de gazoducs et fabrication de tours éoliennes.

- Traitement spécial des matériaux: soudage d'acier à haute résistance (grades Q690 et supérieurs) et revêtement en surface d'alliages à base de nickel.

- Ingénierie de la construction: soudage automatique de l'acier en forme de H dans les structures en acier des immeubles super-hauts.

 

En termes de compatibilité des matériaux, l'optimisation de la combinaison de fil de soudure et de flux devrait se concentrer sur:

- Carbone - soudage en acier: Il est recommandé d'utiliser H08A fil de soudage avec HJ431 haut - manganèse et haut - flux de silicium.

- Traitement de l'acier à basse température: Utilisez un flux de manganèse moyen avec un fil de soudage en alliage Mn - Mo.

- Soudage en acier inoxydable: Sélectionnez le flux fritté alcalin et le fil de soudage de la série ER308L.

 

IV. Points clés des principales techniques d ' exploitation

1. Pré-préparation de soudage: Les bords des plaques d'acier doivent être traités mécaniquement ou précisément coupés au gaz, et le désalignement de l'assemblage doit être contrôlé à l'intérieur de 10% de l'épaisseur de la plaque. Pour les pièces d'épaisseur supérieure à 40 mm, il est recommandé de préchauffer à 120 - 150 °C pour réduire le risque de fissuration à froid.

2. Correspondance des paramètres de processus: pour chaque augmentation de 100 A du courant de soudage, la pénétration moyenne augmente de 1,2 mm. La configuration typique du paramètre est: lorsque l'épaisseur de la plaque est de 12 mm, le courant est de 680 - 720 A, la tension est de 34 - 36 V et la vitesse de soudage est de 25 - 30 cm / min.

3. Gestion du flux: Il est recommandé de maintenir l'épaisseur de couverture du flux à 30 - 50 mm. Lors du recyclage et de la réutilisation, il est nécessaire de tamiser pour enlever les particules de scorie et de s'assurer que la taille des particules est comprise entre 0,5 et 2 mm.

 

V. Tendances de l ' innovation et du développement technologiques

Avec la modernisation de l'industrie manufacturière, la technologie de soudage à arc submergé fait des percées dans trois directions:

1. contrôle numérique: introduire un système de réglage de paramètre adaptatif pour surveiller l'état de la piscine fondue en temps réel et compenser automatiquement les fluctuations de paramètre de processus.

2. flux respectueux de l'environnement: développer le flux d'hydrogène libre et faible de fluor, réduisant la teneur en substances toxiques dans les fumées de soudage à moins de 0,1 mg/m³.

3. Multi - combinaison de processus: L'arc submergé - TIG technologie de soudage hybride peut doubler la vitesse de soudage des alliages d'aluminium par rapport aux méthodes traditionnelles.

Actuellement, la consommation annuelle de flux en Chine est d'environ 50 000 tonnes, et la proportion de flux non fondu a augmenté de 20% à 35%, ce qui devrait dépasser 50% au cours des cinq prochaines années. Dans la quantité totale de soudage en acier, le soudage à arc submergé maintient toujours une proportion stable de plus de 10% et continue de dominer le domaine du soudage à plaques épaisses.