Забірне дугове зварювання (SAW) широко визнається у промисловому виробництві за високою ефективністю та стабільною якістю зварювання. Температура, як основний параметр у цьому процесі, проходить через весь процес зварювання і безпосередньо впливає на утворення зварних швів, металургійних властивостей та кінцевих механічних показників. Отже, який специфічний діапазон температури зварювання дуги? І які фактори впливатимуть на зміни температури?
Ключові діапазони температури в зваренні дуги
Температура зони дуги
Зона дуги - це основна область, де енергія генерується при зануреному дуговому зварюванні. Температура тут надзвичайно висока, як правило, досягає 10 000–15 000 градусів. Така висока температура є достатньою для миттєвого розплаву зварювального дроту та поверхні основного металу, утворюючи розплавлений басейн. Температура дуги в основному підтримується входом електричної енергії. У звичайних умовах зварювання колона дуги, як основна частина дуги, має найвищу температуру, тоді як температура поблизу анода та катода трохи нижча, але все ще значно перевищує температуру плавлення більшості металів.
Розплавлений температура басейну
Розплавлений басейн утворений плавленням основного металу та зварювальним дротом під дією дуги. Його температура нижча за зону дуги, але все ще залишається на високому рівні, як правило, в межах 1500–2 500 градусів. Конкретна температура пов'язана з такими факторами, як тип основного металу, струм зварювання та швидкість зварювання. Наприклад, при зварюванні вуглецевої сталі температура розплавленого басейну, як правило, становить близько 1500–1 800 градусів; Коли зварювання високої - лепастової сталі або товстих пластин, через необхідність більшої кількості теплового входу температура розплавлення може піднятися до 2000–2 500 градусів. Температура розплавленого басейну безпосередньо впливає на плинність розплавленого металу та ефекту металургійної реакції. Відповідна температура може гарантувати, що розплавлений метал повністю обвантажується основним металом і зменшує генерацію дефектів, таких як пори та неповне злиття.
Температура шлаку
У зваренні дугового зварювання потік тане для утворення шлаку, який покриває поверхню розплавленого басейну для захисту від забруднення атмосфери. Температура шлаку близька до розплавленої температури басейну, приблизно 1400–2 200 градусів. Шлак не тільки відіграє захисну роль, але й впливає на швидкість охолодження розплавленого басейну через власне утримання тепла. Наприклад, спілові потоки з високою в'язкістю зазвичай мають кращу затримку тепла, що може уповільнити швидкість охолодження розплавленого басейну, тоді як деякі злиті потоки з низькою в'язкістю можуть охолонути швидше.
Фактори, що впливають на занурену дугову температуру зварювання
Зварювальний струм
Зварювальний струм є найважливішим фактором, що впливає на температуру зварювання. За умови фіксації інших параметрів, тим вище струм зварювання, чим більший вхід тепла і чим вище температура дуги та розплавлений температура пулу. Наприклад, коли струм збільшується з 500A до 1000A, температура дуги може підвищуватися на 2000–3000 градусів, а розплавлений температура пулу може відповідно збільшуватися на 300–500 градусів. Тому в фактичному зварювання, для товстих тарілок, які потребують більшого тепла для розплаву, часто вибирають більший струм; Для тонких пластин використовується менший струм, щоб уникнути надмірного плавлення або спалювання - до.
Напруга зварювання
Напруга зварювання в основному впливає на довжину дуги. Більш висока напруга призведе до більш тривалої дуги, а розподіл тепла в зоні дуги буде більш дисперсним. Незважаючи на те, що максимальна температура дуги може значно не збільшуватися, ефективна область нагрівання основного металу та зварювального дроту розшириться, що також може спричинити загальну температуру розплавленого басейну. Наприклад, коли напруга збільшується з 30 В до 40 В, довжина дуги збільшується, а площа розплавленого басейну може розширюватися на 10%-20%, а середня температура розплавленого басейну може збільшуватися на 100–200 градусів.
Швидкість зварювання
Швидкість зварювання визначає час, коли дуга діє на одиничній області основного металу. Повільніша швидкість зварювання означає, що основний метал і зварювальний дріт нагріваються довше, а температура розплавленого басейну буде вищою; І навпаки, швидша швидкість зварювання призведе до недостатнього часу нагріву, а температура розплавленого пулу зменшиться. Входячи з спірального зварювання труби, як приклад, коли швидкість зварювання збільшується з 30 м/год до 60 м/год, температура розплавлення може знизитися на 200–300 градусів. Тому високе зварювання швидкості - часто потрібно відповідати більш високому струму, щоб компенсувати втрати тепла, спричинені швидкою швидкістю.
Властивості потоку
Теплопровідність та температура плавлення потоку впливатимуть на теплопередачу та утримання в зоні зварювання. Потіки з низькою теплопровідністю та високими темами плавлення (наприклад, деякими спіловими потоками) можуть зменшити втрата тепла, завдяки чому розплавлений басейн підтримує високу температуру протягом більш тривалого часу; Потіки з високою теплопровідністю (наприклад, деякими злиту потоками) можуть прискорити розсіювання тепла, що призводить до нижньої температури розплавлення. Наприклад, при використанні SJ101 Siveler Flux та HJ431 зрощував потік при тому ж струму та умовах напруги, температура розплавленого пулу при використанні SJ101 приблизно на 100–200 градусів вище, ніж при використанні HJ431.
Основний метал і товщина зварювального дроту
Більш товсті основні метали або зварювальні дроти потребують більшого тепла для розплаву, тому фактична температура зварювання (особливо температура розплавленого басейну) повинна бути більшою. Наприклад, при зваренні вуглецевій сталі товщиною 20 мм температура розплавленого басейну, як правило, на 200–300 градусів вище, ніж при зваренні 10 мм пластини під одними і тими ж параметрами процесу.
Важливість контролю температури в зваренні дуги
Забезпечення утворення зварювання
Відповідна температура розплавленого басейну може гарантувати, що розплавлений метал має хорошу плинність, що робить його повністю наповненням зварювальної канавки і утворює гладку і рівномірну зварну намистину. Якщо температура занадто низька, розплавлений метал може не протікати достатньо, що призводить до таких дефектів, як неповне злиття та підріз; Якщо температура занадто висока, розплавлений метал може провисати, що призводить до неправильної форми зварного зварювання або навіть спалювати - через (особливо для тонких пластин).
Гарантуючи металургійні показники зварного зв’язку
Температура розплавленого басейну та його швидкості охолодження безпосередньо впливають на металургійні реакції в зварні, такі як розчинення легованих елементів, осадження включення та утворення мікроструктури. Наприклад, у зваренні низького - сплав високий - сталь міцності, якщо температура розплавленого басейну занадто висока, може відбутися ріст зерна, зменшуючи міцність зварювання; Якщо температура занадто низька, леговані елементи можуть не повністю розчинені, що впливає на міцність зварювання. Контролюючи температуру, мікроструктура металу зварювання може бути оптимізована, наприклад, вдосконалення зерен, щоб збалансувати міцність і міцність.
Запобігання дефектам зварювання
Високий - Контроль температури може зменшити генерацію пор. Більш висока температура розплавленого басейну сприяє витіку газу (наприклад, водню та азоту) у розплавленому металі; Якщо температура занадто низька, газ не може вирватися в часі і утворюватиме пори в зварні. Крім того, для матеріалів, чутливих до холодного розтріскування (таких як висока - вуглецева сталь і низька - сталь із сплаву), відповідна температура розплавлення та повільна швидкість охолодження (досягнута контролем температури) може зменшити залишковий стрес і ризик холодного розтріскування.
Адаптація до різних вимог до зварювання
Різні сценарії зварювання мають різні температури. Наприклад, у зваренні товстих суден тиску, що належать до стіни, необхідна температура вищої та рівномірної розплавленої пулу, щоб забезпечити глибоке злиття між шарами; У зварювання тонких - стінових труб необхідна нижча температура, щоб уникнути деформації та спалювання - через.
Експерти галузі зазначають, що у фактичному виготовленні зварювання дуги підприємства повинні не лише звертати увагу на встановлення струму, напруги та швидкості, але й контролювати та регулювати температуру зварювання відповідно до типу основного металу, зварювального матеріалу та структури зварювання. Оволодіння законом зміни температури та його впливу, стабільні та високі результати зварювання якості можуть бути досягнуті, забезпечуючи надійну гарантію безпеки та надійності промислових продуктів.
