กระบวนการเชื่อมอาร์คแบบจมอยู่ใต้น้ำคืออะไรและมีข้อดีอย่างไร

การเชื่อมอาร์กแบบจุ่ม (SAW) เป็นกระบวนการเชื่อมอาร์กแบบอัตโนมัติที่สำคัญอย่างยิ่งในสาขาอุตสาหกรรม

เมื่อนำไปใช้กับการผลิตท่อเหล็ก (ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าท่อเชื่อมอาร์กแบบจมอยู่ใต้น้ำ รวมถึงท่อเชื่อมอาร์กแบบจุ่มตะเข็บตรง (LSAW) และท่อเชื่อมอาร์กแบบจมอยู่ใต้น้ำแบบเกลียว (SSAW)) จะสามารถให้ประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมสำหรับท่อเหล็ก

ด้านล่างนี้คือรายละเอียดโดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการกระบวนการของการเชื่อมอาร์กแบบจมอยู่ใต้น้ำ รวมถึงข้อดีหลักในการแปรรูปท่อเหล็ก:

ตามชื่อที่แนะนำ "การเชื่อมอาร์กแบบจุ่ม" เป็นวิธีการเชื่อมที่อาร์คไฟฟ้าถูก "ฝัง" ไว้ข้างใต้ การเชื่อมอาร์กแบบจุ่มนั้นแตกต่างจากการเชื่อมด้วยไฟฟ้าแบบแมนนวลซึ่งคุณสามารถมองเห็นส่วนโค้งที่สว่างได้ โดยจะต้องจุดไฟส่วนโค้งภายใต้ชั้นของฟลักซ์ที่เป็นเม็ดเล็กๆ

√ หลักการทำงานหลักสามารถสรุปได้ดังนี้:

1. ใช้ฟลักซ์:บนข้อต่อของแผ่นเหล็กหรือท่อเหล็กที่จะเชื่อม เครื่องจะกระจายชั้นฟลักซ์เม็ดหนา 30-50 มม. เท่าๆ กันให้ทั่วบริเวณนั้นก่อน
2. Iเผาส่วนโค้งไฟฟ้า:ลวดเชื่อมเปลือยต่อเนื่องจะถูกป้อนเข้าไปในชั้นฟลักซ์โดยอัตโนมัติและสัมผัสกับวัสดุฐาน (ชิ้นงาน) ซึ่งจะทำให้เกิดประกายไฟให้กับส่วนโค้งไฟฟ้า
3. สร้างช่องป้องกัน:อุณหภูมิที่สูงของส่วนโค้งไฟฟ้าทำให้ฟลักซ์โดยรอบละลายและระเหยไปบางส่วน ก่อตัวเป็นช่องปิดใต้ชั้นฟลักซ์ อาร์คไฟฟ้าลุกไหม้อย่างเสถียรใน "ห้องสีดำ" ที่แยกจากอากาศภายนอกโดยสิ้นเชิง
4. การหลอมละลายและการแข็งตัว:ความร้อนของอาร์คไฟฟ้าจะละลายลวดเชื่อม ฟลักซ์ และวัสดุฐานในทันที กลายเป็นบ่อหลอมโลหะ ตะกรันที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าจะลอยอยู่บนพื้นผิวของบ่อหลอมโดยอัตโนมัติ ซึ่งจะช่วยแยกอากาศออกไปอีก ในขณะที่อุปกรณ์การเชื่อมเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอย่างต่อเนื่อง โลหะเหลวที่ด้านหลังจะเริ่มเย็นลงและแข็งตัว ทำให้เกิดรอยเชื่อมที่หนาแน่น ตะกรันของเหลวบนพื้นผิวยังเย็นตัวลงจนกลายเป็นเปลือกตะกรันแข็ง (ตะกรันชั้นนี้สามารถถูกกระแทกออกเพื่อสร้างตะเข็บเชื่อมขั้นสุดท้าย)

ท่อเหล็กที่ผ่านการประมวลผลโดยวิธีการเชื่อมอาร์กใต้น้ำ (เช่น ท่อที่มีผนังหนาเส้นผ่านศูนย์กลาง-ขนาดกลางและใหญ่-ที่ใช้ในสาขาต่างๆ เช่น การขนส่งน้ำมันและก๊าซ วิศวกรรมทางทะเล และการก่อสร้างเสาเข็ม เป็นต้น) มีข้อได้เปรียบอย่างล้นหลามในแง่ของคุณภาพและฟังก์ชันการทำงานเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเชื่อมอื่นๆ (เช่น ERW การเชื่อมด้วยความต้านทานความถี่สูง- เป็นต้น):

1. คุณภาพการเชื่อมสูงมาก และแรงดัน-ความสามารถในการรับน้ำหนักก็แข็งแกร่ง

• การป้องกันการแยกส่วนที่สมบูรณ์แบบ:เนื่องจากการป้องกันฟลักซ์และตะกรันสองชั้น-สำหรับส่วนโค้งและสระหลอมเหลว ไนโตรเจนและออกซิเจนในอากาศจึงไม่สามารถทะลุผ่านได้เลย จึงช่วยลดสิ่งสกปรกและรูพรุนในโลหะเชื่อมได้
• คุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม:โลหะเชื่อมมีความบริสุทธิ์สูง และความเหนียว ความเป็นพลาสติก และความต้านทานต่อแรงกระแทกต่ออุณหภูมิต่ำ-ล้วนโดดเด่นเป็นพิเศษ ในเวลาเดียวกัน ความลึกในการเจาะของการเชื่อมอาร์กใต้น้ำนั้นมีขนาดใหญ่มากและแม้แต่แผ่นเหล็กหนา 20 มม. ก็สามารถเชื่อมด้านเดียว-ในครั้งเดียวได้ วิธีนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าท่อเหล็กจะมีโอกาสแตกร้าวน้อยลงเมื่ออยู่ภายใต้ความกดดันสูงและสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (เช่น ใต้ทะเล ในพื้นที่เย็นที่มีระดับความสูง-สูง)

2. ประสิทธิภาพการผลิตสูง เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก-

• กระแสสูงและอัตราการหลอมเหลวสูง:การเชื่อมอาร์กแบบจุ่มน้ำสามารถใช้กระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่มาก (ถึง 5-10 เท่าของการเชื่อมด้วยมือ) และเนื่องจากลวดเชื่อมจะถูกป้อนอย่างต่อเนื่องและอัตโนมัติ จึงไม่เกิดการหยุดชั่วคราวในการเปลี่ยนอิเล็กโทรด อัตราการหลอมเหลวและประสิทธิภาพการสะสมจะสูงมาก
• ความเร็วในการเชื่อมสูง:ในสายการผลิตแบบอัตโนมัติ ความเร็วของการเชื่อมอาร์กใต้น้ำสามารถสูงถึง 60-150 เมตรต่อชั่วโมง ซึ่งช่วยลดรอบการผลิตสำหรับท่อเหล็กเส้นเดียวได้อย่างมาก และทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับความต้องการจัดซื้อจัดจ้างขนาดใหญ่ในโครงการโครงสร้างพื้นฐาน

3. สามารถผลิตท่อเหล็กขนาดยักษ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่- มีผนังหนา-ได้

• การเชื่อมด้วยความต้านทานความถี่สูง (ERW)ถูกจำกัดด้วยความกว้างของวัตถุดิบเมื่อผลิตท่อเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่- ในขณะที่การเชื่อมอาร์กแบบจุ่มใต้น้ำที่มีการกำหนดค่าเป็นเกลียว (SSAW) สามารถใช้ขดลวดแถบเหล็กที่ค่อนข้างแคบเพื่อผลิตท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่มากผ่านกระบวนการพันเกลียว
• การเชื่อมอาร์กจมอยู่ใต้น้ำตะเข็บตามยาว (LSAW)โดยทั่วไปวิธีการจะใช้แผ่นหนาทั้งแผ่น (ขึ้นรูปโดยกระบวนการ JCOE หรือ UOE) รวมกับการเชื่อมอาร์กแบบจุ่ม-การหลอมลึก- เพื่อสร้างท่อเหล็กหนักที่มีความหนาของผนังมากกว่า 40 มม. หรือ 50 มม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายเมตรได้อย่างง่ายดาย นี่คือสิ่งที่วิธีอื่นไม่สามารถจับคู่ได้

4. ความแม่นยำของมิติสูงและความเค้นตกค้างต่ำ

• ในกระบวนการผลิตท่อเชื่อมอาร์กจมอยู่ใต้น้ำตามยาวสมัยใหม่ โดยปกติแล้วจะมีการเพิ่มขั้นตอนการขยายเชิงกล (ขยาย) ความยาวเต็ม-เพิ่มเติม ซึ่งไม่เพียงแต่กำจัดความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการเชื่อมเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงความกลมและความตรงของท่อเหล็กอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้มิติทางเรขาคณิตมีความแม่นยำอย่างยิ่ง และอำนวยความสะดวกในการติดตั้งและกระบวนการเชื่อมต่อ

5. ปรับปรุงสภาพการทำงานและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

• การเชื่อมด้วยมือแบบดั้งเดิมไม่เพียงแต่ทำให้เหนื่อย แต่ยังทำให้คนงานต้องจ้องมองอีกด้วยแสงอาร์คและควันที่เป็นอันตราย. ในทางตรงกันข้าม กระบวนการเชื่อมทั้งหมดของการเชื่อมอาร์กแบบจุ่มใต้น้ำจะเสร็จสมบูรณ์โดยอัตโนมัติโดยรถเข็นแบบกลไก ช่างเชื่อมต้องใช้งานแผงควบคุมในห้องควบคุมเท่านั้น ส่วนโค้งถูก "ฝัง" อย่างแน่นหนาภายใต้ฟลักซ์ ส่งผลให้แทบไม่มีการแผ่รังสีหรือการกระเด็นของแสงส่วนโค้ง และยังมีการปล่อยควันน้อยมาก สิ่งนี้ช่วยปกป้องสายตาและระบบทางเดินหายใจของคนงานอย่างมาก เป็นไปตามมาตรฐานของโรงงานสีเขียวสมัยใหม่

กระบวนการเชื่อมอาร์กใต้น้ำทำให้เกิดความสมดุลที่สมบูรณ์แบบของคุณภาพการเชื่อมที่ยอดเยี่ยม ประสิทธิภาพการผลิตที่โดดเด่น และความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่งต่อสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยผ่านการออกแบบอันชาญฉลาดของ "การเชื่อมภายใต้ชั้นตะกรันป้องกัน" ด้วยเหตุนี้จึงยังคงเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตท่อส่งพลังงานหลักและท่อโครงสร้างขนาดใหญ่ในประเทศของเราในปัจจุบัน