afskærmet metalbuesvejsnings udstyr består typisk af en konstant strøm svejsning strømforsyning og en elektrode, med en elektrodeholder, en jordklemme, og svejsekabler (også kendt som svejseledninger), der forbinder de to.
strømforsyningredit
strømforsyningen, der anvendes i SMA, har konstant strømudgang, hvilket sikrer, at strømmen (og dermed varmen) forbliver relativt konstant, selvom bueafstanden og spændingen ændres. Dette er vigtigt, fordi de fleste anvendelser af SMA er manuelle, hvilket kræver, at en operatør holder faklen. Det er vanskeligt at opretholde en passende stabil bueafstand, hvis der i stedet bruges en konstant spændingskilde, da det kan forårsage dramatiske varmevariationer og gøre svejsning vanskeligere. Men fordi strømmen ikke opretholdes helt konstant, kan dygtige svejsere, der udfører komplicerede svejsninger, variere buelængden for at forårsage mindre udsving i strømmen.
smav-systemets foretrukne polaritet afhænger primært af den elektrode, der anvendes, og svejsens ønskede egenskaber. Jævnstrøm med en negativt ladet elektrode (DCEN) får varme til at opbygges på elektroden, hvilket øger elektrodens smeltehastighed og reducerer dybden af svejsningen. At vende polariteten, så elektroden er positivt ladet (DCEP), og emnet er negativt ladet, øger svejsepenetrationen. Med vekselstrøm ændres polariteten over 100 gange i sekundet, hvilket skaber en jævn varmefordeling og giver en balance mellem elektrodens smeltehastighed og penetration.
typisk består det udstyr, der anvendes til SMA, af en nedtrapningstransformator og til jævnstrømsmodeller en ensretter, der konverterer vekselstrøm til jævnstrøm. Da den strøm, der normalt leveres til svejsemaskinen, er højspændings vekselstrøm, bruges svejsetransformatoren til at reducere spændingen og øge strømmen. Som et resultat er for eksempel i stedet for 220 V ved 50 A den strøm, der leveres af transformeren, omkring 17-45 V ved strømme op til 600 A. En række forskellige typer transformatorer kan bruges til at producere denne effekt, inklusive flere spole-og invertermaskiner, hvor hver bruger en anden metode til at manipulere svejsestrømmen. Den multiple spoletype justerer strømmen ved enten at variere antallet af drejninger i spolen (i tap-type transformere) eller ved at variere afstanden mellem de primære og sekundære spoler (i bevægelig spole eller bevægelige kernetransformatorer). Omformere, som er mindre og dermed mere bærbare, bruger elektroniske komponenter til at ændre de aktuelle egenskaber.
Elektriske generatorer og generatorer bruges ofte som bærbare svejsestrømforsyninger, men på grund af lavere effektivitet og større omkostninger bruges de mindre hyppigt i industrien. Vedligeholdelse har også en tendens til at være vanskeligere på grund af kompleksiteten ved at bruge en forbrændingsmotor som strømkilde. Men på en måde er de enklere: brugen af en separat ensretter er unødvendig, fordi de kan levere enten AC eller DC. De motordrevne enheder er dog mest praktiske i feltarbejde, hvor svejsningen ofte skal udføres uden for døre og på steder, hvor transformatortypesvejsere ikke kan bruges, fordi der ikke er nogen strømkilde til rådighed, der kan transformeres.
i nogle enheder er generatoren i det væsentlige den samme som den, der bruges i bærbare generatorsæt, der bruges til at levere netstrøm, modificeret til at producere en højere strøm ved en lavere spænding, men stadig ved 50 eller 60 HS gitterfrekvens. I enheder af højere kvalitet anvendes en generator med flere poler og leverer strøm ved en højere frekvens, såsom 400 HS. Den mindre tid, som højfrekvensbølgeformen bruger næsten nul, gør det meget lettere at strejke og opretholde en stabil bue end med de billigere netfrekvenssæt eller netfrekvensdrevne enheder.
Elektrodeedit
valget af elektrode til SMA afhænger af en række faktorer, herunder svejsematerialet, svejsepositionen og den ønskede svejse egenskaber. Elektroden er belagt i en metalblanding kaldet strømning, som afgiver gasser, når den nedbrydes for at forhindre svejsekontaminering, introducerer afgiftning for at rense svejsningen, forårsager dannelse af svejsebeskyttende slagge, forbedrer lysbuestabiliteten og tilvejebringer legeringselementer for at forbedre svejsekvaliteten. Elektroder kan opdeles i tre grupper—dem, der er designet til at smelte hurtigt, kaldes “hurtigfyldningselektroder”, dem, der er designet til at størkne hurtigt, kaldes “hurtigfrysningselektroder”, og mellemelektroder går under navnet “fyldfrysning” eller “hurtigfølgende” elektroder. Hurtigfyldningselektroder er designet til at smelte hurtigt, så svejsehastigheden kan maksimeres, mens hurtigfrysningselektroder leverer fyldstofmetal, der størkner hurtigt, hvilket gør svejsning i forskellige positioner mulig ved at forhindre, at svejsepuljen skifter markant, før den størkner.
sammensætningen af elektrodekernen er generelt ens og undertiden identisk med basismaterialets sammensætning. Men selvom der findes en række mulige muligheder, kan en lille forskel i legeringssammensætning stærkt påvirke egenskaberne af den resulterende svejsning. Dette gælder især for legeret stål såsom HSLA stål. Ligeledes anvendes elektroder af sammensætninger svarende til basismaterialernes til svejsning af ikke-jernholdige materialer som aluminium og kobber. Imidlertid er det undertiden ønskeligt at anvende elektroder med kernematerialer, der er væsentligt forskellige fra basismaterialet. For eksempel bruges elektroder i rustfrit stål undertiden til at svejse to stykker kulstofstål og bruges ofte til at svejse emner i rustfrit stål med emner i kulstofstål.
Elektrodebelægninger kan bestå af en række forskellige forbindelser, herunder rutil, calciumfluorid, cellulose og jernpulver. Rutilelektroder, belagt med 25% -45% TiO2, er kendetegnet ved brugervenlighed og godt udseende af den resulterende svejsning. Imidlertid skaber de svejsninger med højt brintindhold, hvilket tilskynder til skørhed og revner. Elektroder indeholdende calciumfluorid (CaF2), undertiden kendt som basiske eller lavhydrogenelektroder, er hygroskopiske og skal opbevares under tørre forhold. De producerer stærke svejsninger, men med en grov og konveks formet fælles overflade. Elektroder belagt med cellulose, især når de kombineres med rutil, giver dyb svejsepenetration, men på grund af deres høje fugtindhold skal der anvendes særlige procedurer for at forhindre overdreven risiko for revner. Endelig er jernpulver et almindeligt belægningsadditiv, der øger den hastighed, hvormed elektroden fylder svejsefugen, op til dobbelt så hurtigt.
for at identificere forskellige elektroder etablerede American svejsning Society et system, der tildeler elektroder med et fire – eller femcifret tal. Overdækkede elektroder lavet af mildt eller lavlegeret stål bærer præfikset E, efterfulgt af deres nummer. De første to eller tre cifre i nummeret angiver trækstyrken af svejsemetallet i tusind pund pr. Det næstsidste ciffer identificerer generelt de svejsepositioner, der er tilladt med elektroden, typisk ved hjælp af værdierne 1 (normalt hurtigfrysningselektroder, hvilket indebærer al positionssvejsning) og 2 (normalt hurtigfyldningselektroder, hvilket kun indebærer vandret svejsning). Svejsestrømmen og typen af elektrodebelægning er specificeret af de sidste to cifre sammen. Når det er relevant, bruges et suffiks til at betegne det legeringselement, der bidrager med elektroden.
almindelige elektroder inkluderer e6010, en hurtigfrysning, all-position elektrode med en minimum trækstyrke på 60 ksi (410 MPa), der betjenes ved hjælp af DCEP, og giver dyb svejsepenetration med en kraftig bue, der er i stand til at brænde gennem let rust eller ilt på emnet. E6011 er ens, bortset fra at dens flusbelægning gør det muligt at bruge den med vekselstrøm ud over dcep. E7024 er en hurtigfyldningselektrode, der primært bruges til at fremstille flade eller vandrette filetsvejsninger ved hjælp af AC, DCEN eller dcep. Eksempler på fyldfryseelektroder er E6012, E6013 og E7014, som alle giver et kompromis mellem hurtige svejsehastigheder og svejsning i alle positioner.
Procesvariationeredit
selvom SMA næsten udelukkende er en manuel lysbuesvejsningsproces, findes der en bemærkelsesværdig procesvariation, kendt som tyngdekraftssvejsning eller tyngdekraftbuesvejsning. Det fungerer som en automatiseret version af den traditionelle afskærmede metalbuesvejsningsproces, der anvender en elektrodeholder fastgjort til en skrå stang langs svejsens længde. Når den er startet, fortsætter processen, indtil elektroden er brugt, så operatøren kan styre svejsesystemer med flere tyngdekraften. De anvendte elektroder (ofte E6027 eller E7024) er belagt stærkt i strømning og er typisk 71 cm (28 tommer) i længden og omkring 6,35 mm (0,25 tommer) tykke. Som i manuel SMA anvendes en konstant strøm svejsning strømforsyning med enten negativ polaritet jævnstrøm eller vekselstrøm. På grund af en stigning i brugen af halvautomatiske svejseprocesser såsom flukscoretbuesvejsning er populariteten af tyngdekraftssvejsning faldet, da dens økonomiske fordel i forhold til sådanne metoder ofte er minimal. Andre SMAV-relaterede metoder, der er endnu mindre hyppigt anvendt, inkluderer kanonsvejsning, en automatisk metode til fremstilling af stød-og filetsvejsninger og massiv elektrodesvejsning, en proces til svejsning af store komponenter eller strukturer, der kan deponere op til 27 kg (60 lb) svejsemetal i timen.