Setelah membaca artikel ini Anda akan belajar tentang pengoperasian dan teknik Electroslag Welding (ESW).
Sebelum memulai operasi ESW benda kerja yang memiliki tepi persegi dijajarkan dengan celah 20-40 mm dalam posisi tegak lurus dengan starting atau run-in plate berbentuk U (berupa sump) dan run-out plate tack dilas padanya seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 11.6. Sepatu tembaga penahan berpendingin air ditempatkan pada posisinya untuk mencegah terak cair habis dan untuk membentuk selungkup untuk logam cair dan terak cair.
Untuk memulai operasi pengelasan, beberapa fluks dituangkan ke bagian bawah bah, dan bantalan wol baja ditempatkan pada posisinya untuk membantu inisiasi busur, umpan kawat dinyalakan, busur dipukul dan operasi dimulai. Segera setelah lapisan fluks cair atau terak yang cukup dalam terbentuk, busur akan padam , pengelasan busur berubah menjadi pengelasan elektroslag dan proses ESW benar-benar beroperasi.
Saat melewati genangan terak cair, arus listrik memanaskannya hingga suhu 1900°C atau sekitar itu tergantung pada kedalaman terak cair seperti yang ditunjukkan pada Gambar 11.7. Bergantung pada ketebalan benda kerja, satu atau beberapa elektroda dimasukkan ke dalam kolam terak cair.
Kabel elektroda dan blok tembaga penahan disambungkan ke roda gigi pengoperasian peralatan terak listrik dan bergerak ke atas saat celah diisi dengan logam cair dari elektroda. Pada akhir operasi pengelasan , baik terak dan kumpulan logam dibawa keluar ke tab finishing atau pelat run-out.
Setiap cacat yang tidak dapat dihindari pada awal dan akhir operasi pengelasan terbatas pada pelat run-in dan run-out dan dihilangkan bersama dengan pemotongan gas atau chipping mekanis. Kadang-kadang pelat ini ditempatkan kembali dengan tembaga dingin sepanjang 50 hingga 100 mm.
Untuk mengatur pergerakan sepatu penahan, penting untuk memantau kedalaman kolam terak cair dan merasakan tingkat kolam logam cair. Ketika kolam dapat diakses oleh operator, tongkat celup dapat digunakan untuk menentukan kedalamannya.
Diamati bahwa ketika kolam sepi dan proses berjalan tanpa percikan atau sputtering, kedalaman kolam las sudah benar. Jika kedalaman kolam dangkal, percikan api keluar dari permukaan yang dapat dilihat oleh operator.
Ini membutuhkan penambahan fluks ke kolam; yang biasanya dilakukan dari wadah kecil seperti botol. Kedalaman kolam terak yang berlebihan juga harus dihindari karena dapat menyebabkan kurangnya penetrasi dinding samping.
Selain metode tongkat celup, empat metode lain digunakan di industri untuk merasakan tingkat kolam logam:
(i) Transduser kontak listrik,
(ii) Termokopel diferensial,
(iii) Pengukur level radio-isotop, dan
(iv) Pengambilan variabel keengganan.
Pengaturan penggunaan transduser kontak listrik ditunjukkan pada Gambar 11.8. Bagian penting dari transduser adalah probe yang terbuat dari bahan yang sangat konduktif. + Itu dibangun ke dalam dan diisolasi dari salah satu sepatu penahan tembaga.
Ujung probe yang panas bersentuhan dengan zona las sementara ujung yang jauh berpendingin air. Untuk mencegah pembentukan lapisan slag kering yang berkonduksi buruk di antara ujung panas dan zona las, probe membawa arus dari sirkuit utama melalui ‘CLC’ pembatas arus.
Penurunan tegangan pada probe adalah fungsi dari jarak antara ujung 1 km dan permukaan kolam las. Penurunan tegangan ini dibandingkan dengan tegangan referensi dan perbedaan antara keduanya dikuatkan oleh power amplifier. Tegangan yang diperkuat diumpankan ke motor servo yang menggerakkan peralatan las ke atas dan menghasilkan penurunan perbedaan tegangan ke nilai yang telah ditentukan sebelumnya. Dengan cara ini sepatu penahan dipindahkan ke tingkat yang diinginkan biasanya dalam tingkat akurasi yang dapat diterima ±2 mm.
Sistem ini meskipun sederhana dan akurat, tetapi karena probe terkena kondisi termal yang sangat parah, umur layanannya sangat pendek dan itu menghambat popularitasnya.
Penggunaan sistem termokopel diferensial ditunjukkan pada Gambar. 11.9. Dalam sistem ini dua kabel konstanta dibrazing ke salah satu sepatu penahan tembaga. Termokopel diferensial dibentuk sebagai salah satu kawat membentuk sambungan konstantan-tembaga sementara yang lain membentuk sambungan tembaga-konstantan .
Ggl yang dihasilkan sebanding dengan perbedaan suhu antara dua persimpangan. Medan suhu pada sepatu penahan ditentukan oleh posisi relatifnya sehubungan dengan permukaan kolam las dan keefektifan sistem air pendingin.
Selama permukaan atas kolam las mengambil posisi tengah jalan antara dua persimpangan termokopel , perbedaan ggl tetap nol. Namun, ketika posisi kolam las berubah, suhu di sambungan atas melebihi suhu di sambungan bawah; sirkuit kontrol menghasilkan sinyal untuk menggerakkan peralatan las sampai keseimbangan pulih.
Untuk kinerja sistem transduser termokopel diferensial yang memuaskan, diperlukan jarak elektroda ke sepatu tidak melebihi 35-40 mm. Ketika jarak ini besar, yang sering terjadi, kinerjanya menjadi tidak menentu, dan itulah sebabnya mereka tidak digunakan secara luas.
Pengukur level radio-isotop didasarkan pada kemampuannya untuk mendeteksi perbedaan densitas logam dan terak. Biasanya terdiri dari detektor radiasi radio-isotop atau tabung vakum. Sumber radiasi seperti itu menunjukkan keterarahan yang tinggi yang dapat dengan mudah dideteksi oleh detektor radiasi berdaya resolusi tinggi modern.
Karena karakteristik pengukur tingkat radio-isotop ini dan kerapatan terak las yang rendah, tingkat radioaktif dalam zona pengelasan tidak melebihi batas aman pengelasan pada elemen dengan ketebalan hingga 150 mm. Hambatan utama dalam popularitasnya adalah kelangkaan personel lantai pabrik yang memenuhi syarat untuk menangani dan mengoperasikan sumber radioaktif.
Pick-up keengganan variabel bergantung pada operasinya pada arus eddy yang diinduksi dalam slag dan metal bath. Ini memiliki belitan pada inti berbentuk E yang terpasang pada salah satu sepatu penahan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 11.10. Belitan utama, w 1 , dan w 2 dibawa pada bagian luar dan bagian tengah membawa belitan penginderaan (atau pengukur ), w s . Dua belitan utama menginduksi fluks berlawanan Ø 1 dan Ø 2 di tungkai tengah.
Hal ini menghasilkan ggl induksi dengan orde Ø 1 – Ø 2 pada belitan penginderaan. Transduser diatur sedemikian rupa sehingga ggl yang diinduksi dalam penginderaan atau belitan tengah maksimum ketika permukaan atas rendaman terak ikat dan tungkai tengah ikat pada tingkat yang sama. Sirkuitnya beroperasi dalam mode kontrol bang-bang.
Sepatu penahan jelas tidak dapat selalu pas dengan permukaan kerja, oleh karena itu, terak cair dapat keluar dari bukaan. Jika ini terjadi , kebocoran dihentikan dengan menggunakan persiapan penyegelan seperti dempul dan fluks tambahan ditambahkan ke kolam terak untuk menjaga kedalaman kolam yang tepat.
Penilaian berat kawat elektroda yang diperlukan untuk menyelesaikan pengelasan dalam sekali jalan tanpa gangguan dilakukan sebelum memulai operasi. Namun, jika pengoperasian terganggu karena alasan apa pun, sistem harus dimatikan dan tindakan korektif yang diperlukan diambil sebelum memulai kembali pengoperasian. Biasanya ada zona yang tidak menyatu pada titik interupsi yang harus dicungkil dan dilas oleh beberapa proses lain.
