Pregled
Varilni tokje eden najpomembnejših in nenadomestljivih sestavnih delov varjenja.
Mnogi ljudje se osredotočajo samo na varilne stroje in varilne žice, vendar spregledajo ključno vlogo talila pri stabilizaciji varilnega procesa in optimizaciji kakovosti zvarov. Preprosto povedano, fluks je kemijski metalurški pomožni material, posebej zasnovan za varilne postopke. Sestavljen je iz kompleksnih mešanic anorganskih mineralov, kemičnih dodatkov in funkcionalnih pripomočkov ter se pogosto uporablja pri obločnem varjenju pod praškom, trdem spajkanju, spajkanju in obločnem varjenju s polnjeno žico s pra-žico. Za celovito razumevanje varilne tehnologije in obvladovanje visoko{4}}kakovostne varilne proizvodnje je treba jasno razumeti definicijo, razvrstitev, princip delovanja, osnovne funkcije, vrste in področja uporabe talila.
Opredelitev
Talilo za varjenje
Kaj je varilni tok?Varilni prašek je zrnat, praškast ali pasto-podoben pomožni material za varjenje. Nanese se na ali v stiku z oblokom in staljeno bazo med postopkom varjenja. Za razliko od varilnih žic in elektrod, ki zagotavljajo dodajne kovine, glavna funkcija fluksa ni, da deluje kot dodajna kovina. Namesto tega ima zaščitno, čistilno in spreminjajočo vlogo s fizično pokritostjo in kemičnimi metalurškimi reakcijami. S strokovnega vidika je varilni prašek sestavljena vrsta sredstva za praženje. Lahko izolira zrak, odstrani škodljive nečistoče v zvaru, uravnava kemično sestavo bazena staline ter optimizira mikrostrukturo in mehanske lastnosti zvara. Lahko se obravnava kot "čistilno sredstvo" in "zaščitna plast" v sistemu varilne metalurgije.
Delovna načela
1. Fizična izolacija in toplotna izolacija
Primarna funkcija fluksa je zagotoviti fizično izolacijo. Med postopkom varjenja sta visoko{1}}temperaturni električni oblok in staljeno jeklo zelo aktivna in sta nagnjena k reakciji s kisikom, dušikom in vodnimi hlapi v zraku. Te reakcije proizvajajo krhke okside in nitride, ki zmanjšajo žilavost zvara in povzročijo številne napake poroznosti. Ko se talilo topi pri visokih temperaturah, tvori gosto plast tekoče žlindre, ki popolnoma prekrije površino bazena staline. Ta plast žlindre učinkovito izolira staljeno kovino pri visoki-temperaturi od zunanjega zraka in tako prekine kanale za reakcije oksidacije in nitriranja. Poleg tega ima plast žlindre dobre lastnosti toplotne izolacije, kar lahko upočasni hitrost ohlajanja kovine zvara. Ustrezna hitrost ohlajanja lahko prepreči napake pri hitrem strjevanju, zmanjša preostalo napetost pri varjenju in prepreči hladne razpoke, ki jih povzročajo prevelike temperaturne razlike.
2. Kemično čiščenje in odstranjevanje nečistoč
Varilni prašek vsebuje različne aktivne kemične sestavine. Pri visokih temperaturah lahko pride do oksidacijske-redukcije, razžveplanja, odstranjevanja silikona in drugih metalurških reakcij s škodljivimi nečistočami v bazenu staline. Žveplo in fosfor sta najbolj škodljiva nečistoča v varjenih kovinah. Prekomerna vsebnost žvepla lahko povzroči vroče razpoke v zvarnem šivu, medtem ko bo prekomerna vsebnost fosforja znatno zmanjšala nizko{4}}temperaturno žilavost zvarnega šiva. Alkalne komponente v varilnem talilu lahko popolnoma reagirajo z žveplovimi in fosforjevimi spojinami, pri čemer nastane stabilen in netopljiv sloj žlindre, ki plava na površini bazena staline. Po ohlajanju lahko to plast žlindre odstranimo. Hkrati lahko varilni prašek razgradi preostalo vodno paro v območju varjenja in odstrani vodikov element, ki povzroča vodik-inducirane razpoke, s čimer se bistveno izboljša čistost zvara.
Glavne klasifikacije varilnega talila
Glede na različne oblike, sestave in načine nanašanja varjenja lahko varilne talila razvrstimo v več kategorij. Vsaka kategorija ima svoj specifičen obseg uporabe in značilnosti obdelave. Najpogosteje uporabljena metoda razvrščanja v industriji temelji na fizični obliki in kemični alkalnosti.
1. Razvrščeno po fizični obliki
Prvič, zrnati trdni prašek je najpogosteje uporabljena vrsta in se uporablja predvsem pri varjenju pod praškom. Njegova velikost delcev je enakomerna, njegove kemične lastnosti so stabilne in ima dobre vlažilne lastnosti. Med postopkom varjenja lahko tvori neprekinjeno in stabilno plast žlindre, ki je primerna za varjenje debelih plošč, varjenje dolgih zvarnih šivov in avtomatizirane proizvodne linije. Drugič, talilo v obliki paste se uporablja predvsem pri spajkanju in posebnem natančnem varjenju. Ima močan oprijem in ga je mogoče natančno nanesti na mesto varjenja, zaradi česar je primeren za varjenje majhnih delov in natančnih komponent. Tretjič, praškasti tok se običajno uporablja v kombinaciji z varilno žico in ima hitro reakcijsko hitrost ter dober učinek čiščenja. Primeren je za mobilne in zapletene scenarije varjenja.
2. Razvrstitev po kemijski alkalnosti
Glede na koeficient alkalnosti lahko varilni tok razdelimo na kisli tok, nevtralni tok in alkalni tok. Kisli tok ima stabilen postopek varjenja, lepo oblikovanje zvarov, malo brizganja in dobro delovanje, kar je primerno za običajno varjenje ogljikovega jekla in splošno proizvodnjo strukturnih delov. Alkalni tok ima močno sposobnost odstranjevanja nečistoč, odlično odpornost proti razpokam in učinek izboljšanja žilavosti ter se večinoma uporablja za visoko{2}}trdno jeklo, nizko-temperaturno tlačno jeklo in pomembno strukturno varjenje z visokimi varnostnimi zahtevami. Nevtralni tok ima uravnoteženo delovanje ob upoštevanju stabilnosti procesa in mehanske zmogljivosti ter se pogosto uporablja v konvencionalni industrijski varilni proizvodnji.
Funkcije varilnega talila
1. Stabilizirajte varilni oblok in optimizirajte varilni proces
Komponente varilnega talila imajo odlično zmogljivost stabilizacije obloka. Med postopkom varjenja se tok nenehno razgrajuje in ionizira, kar ohranja stabilnost varilnega obloka, preprečuje prekinitev obloka, tavanje obloka in druge nestabilne pojave. Stabilno zgorevanje obloka zagotavlja enakomeren vnos toplote pri varjenju, dosledno širino zvara in globino preboja, učinkovito zmanjšanje nihanj varilnega procesa, ki jih povzročijo ročno delovanje ali spremembe parametrov opreme, in izboljšanje hitrosti prehoda varilnih izdelkov.
2. Odpravljanje pogostih napak pri varjenju
Kot material za čiščenje jedra lahko talilo bistveno prepreči različne običajne napake pri varjenju. Njegova funkcija izolacije plina se lahko izogne napakam poroznosti, ki jih povzroči infiltracija plina; reakcije razžveplanja in defosforizacije lahko odpravijo nevarnost vročih razpok in krhkih zlomov; učinek počasnega hlajenja lahko zmanjša preostale napetosti in hladne razpoke. Hkrati lahko enakomerno taljenje talilne žlindre in pojav plavajoče žlindre učinkovito preprečita napake vključevanja žlindre, zaradi česar je površina zvara gladka in notranja struktura gosta.
3. Izboljšajte mehanske lastnosti zvara in življenjsko dobo
Varjeni spoji so pogosto najšibkejši del mehanske opreme. Učinek legiranja in prečiščevanja zrn varilnega talila lahko znatno izboljša celovite mehanske lastnosti zvarov. Optimiziran zvar ima višjo trdnost, boljšo žilavost in odpornost proti utrujenosti, ki je odporna na dolgotrajne-mehanske vibracije, udarno obremenitev in korozijo iz okolja pri industrijskem delovanju. Močno podaljša življenjsko dobo varjenih strukturnih delov in zmanjša stroške vzdrževanja in zamenjave opreme.
Področja industrijske uporabe
1. Varjenje težkih strojev in jeklenih konstrukcij
V sektorjih težke industrije, kot so gradbene jeklene konstrukcije, pristaniški stroji, rudarska oprema in gradbeni stroji, so potrebne debele plošče in visoko{0}}varjenje. V takšnih primerih se široko uporablja talilo za varjenje z elektro žlindro. Izpolnjuje lahko zahteve visokega toka, globokega preboja in dolgotrajnega-neprekinjenega varjenja, kar zagotavlja strukturno stabilnost in-nosilnost velikih jeklenih komponent.
2. Varjenje tlačnih posod in cevovodov
Tlačne posode ter cevovodi za transport nafte in plina imajo izjemno visoke varnostne zahteve za varilne spoje, ki zahtevajo odlično odpornost proti razpokam, nizko-temperaturno žilavost in zrakotesnost. Na tem področju se uporablja predvsem alkalni visoko{2}}kakovosten varilni prašek, ki lahko učinkovito odstrani škodljive nečistoče in zmanjša krhkost varjenja, kar zagotavlja, da lahko zvar prenese visok pritisk in zapletene okoljske spremembe med dolgotrajnim-delovanjem.
3. Varjenje v avtomobilski in precizni proizvodnji
Pri izdelavi avtomobilskih karoserij, obdelavi preciznih delov in proizvodnji lahke industrijske opreme se uporabljajo predvsem nevtralni in kisli tokovi. Imajo značilnosti lepe tvorbe zvarov, majhne varilne deformacije in stabilne zmogljivosti, ki lahko izpolnjujejo zahteve sodobne inteligentne proizvodnje in avtomatiziranih varilnih proizvodnih linij za natančnost in videz.
Topilo je nepogrešljiv funkcionalni pomožni material v sodobni varilni tehnologiji. To ni nepomembna dodatna oprema, temveč osnovni material, ki določa kakovost varjenja, stabilnost procesa in življenjsko dobo opreme. S fizično izolacijsko zaščito, odstranjevanjem kemičnih nečistoč in izboljšanjem metalurških lastnosti talilo učinkovito rešuje različne tehnične probleme pri visoko-temperaturnem varjenju, bistveno preprečuje napake pri varjenju in optimizira mehanske lastnosti zvara. Ker se industrijska proizvodnja še naprej razvija v smeri višje natančnosti, višje trdnosti in večje varnosti, se tudi zahteve glede delovanja fluksa nenehno povečujejo. V prihodnji industrijski proizvodnji bodo učinkoviti, nizko-vodikovi, okolju prijazni in inteligentni posebni tokovi postali glavna razvojna smer. Celovito razumevanje definicije, principov in uporabe talila je osnovni predpogoj za obvladovanje standardiziranih varilnih postopkov in proizvodnjo visoko-kakovostnih varjenih izdelkov ter je tudi bistveno strokovno znanje za sodobne varilne inženirje in proizvodno osebje.
