Η βυθισμένη συγκόλληση τόξου (SAW) αναγνωρίζεται ευρέως στη βιομηχανική κατασκευή για την υψηλή απόδοση και τη σταθερή ποιότητα συγκόλλησης. Η θερμοκρασία, ως παράμετρος πυρήνα σε αυτή τη διαδικασία, διατρέχει όλη τη διαδικασία συγκόλλησης και επηρεάζει άμεσα το σχηματισμό συγκολλήσεων, μεταλλουργικών ιδιοτήτων και τελικής μηχανικής απόδοσης. Λοιπόν, ποιο είναι το συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασίας της βυθισμένης συγκόλλησης τόξου; Και ποιοι παράγοντες θα επηρεάσουν τις αλλαγές της θερμοκρασίας;
Βασικές θερμοκρασίες σε βυθισμένη συγκόλληση τόξου
Θερμοκρασία ζώνης τόξου
Η ζώνη τόξου είναι η περιοχή πυρήνα όπου παράγεται ενέργεια σε βυθισμένη συγκόλληση τόξου. Η θερμοκρασία εδώ είναι εξαιρετικά υψηλή, γενικά φτάνοντας τα 10.000-15.000 βαθμούς. Μια τέτοια υψηλή θερμοκρασία είναι επαρκής για να λιώσει αμέσως το σύρμα συγκόλλησης και την επιφάνεια του βασικού μετάλλου, σχηματίζοντας μια τετηγμένη πισίνα. Η θερμοκρασία τόξου διατηρείται κυρίως από την είσοδο ηλεκτρικής ενέργειας. Κάτω από κανονικές συνθήκες συγκόλλησης, η στήλη ARC, ως κύριο μέρος του τόξου, έχει την υψηλότερη θερμοκρασία, ενώ η θερμοκρασία κοντά στην άνοδο και την κάθοδο είναι ελαφρώς χαμηλότερη, αλλά εξακολουθεί να υπερβαίνει το σημείο τήξης των περισσότερων μετάλλων.
Θερμοκρασία λιωμένης πισίνας
Η τετηγμένη πισίνα σχηματίζεται από την τήξη του βασικού μετάλλου και το σύρμα συγκόλλησης κάτω από τη δράση του τόξου. Η θερμοκρασία του είναι χαμηλότερη από τη ζώνη τόξου, αλλά εξακολουθεί να παραμένει σε υψηλό επίπεδο, συνήθως στην περιοχή 1.500-2.500 βαθμών. Η ειδική θερμοκρασία σχετίζεται με παράγοντες όπως ο τύπος του βασικού μετάλλου, το ρεύμα συγκόλλησης και η ταχύτητα συγκόλλησης. Για παράδειγμα, κατά τη συγκόλληση του ανθρακούχου χάλυβα, η θερμοκρασία της λιωμένης ομάδας είναι γενικά περίπου 1.500-1.800 βαθμούς. Κατά τη συγκόλληση υψηλής - χάλυβα από κράμα ή παχιά πλάκες, λόγω της ανάγκης για περισσότερη εισροή θερμότητας, η θερμοκρασία της λιωμένης πισίνας μπορεί να αυξηθεί σε 2.000-2.500 βαθμούς. Η θερμοκρασία της λιωμένης πισίνας επηρεάζει άμεσα τη ρευστότητα του τετηγμένου μετάλλου και την επίδραση της μεταλλουργικής αντίδρασης. Μια κατάλληλη θερμοκρασία μπορεί να εξασφαλίσει ότι το τετηγμένο μέταλλο εξουδετερώνει πλήρως το βασικό μέταλλο και μειώνει τη δημιουργία ελαττωμάτων όπως οι πόροι και η ατελής σύντηξη.
Θερμοκρασία σκάφος
Σε βυθισμένη συγκόλληση τόξου, η ροή λιώνει για να σχηματίσει σκωρία, η οποία καλύπτει την επιφάνεια της λιωμένης πισίνας για να την προστατεύσει από την ατμοσφαιρική ρύπανση. Η θερμοκρασία της σκωρίας είναι κοντά στη θερμοκρασία της λιωμένης πισίνας, περίπου 1.400-2.200 βαθμούς. Η σκωρία όχι μόνο παίζει προστατευτικό ρόλο αλλά επηρεάζει και τον ρυθμό ψύξης της λιωμένης πισίνας μέσω της δικής της συγκράτησης θερμότητας. Για παράδειγμα, οι πυροσυσσωρευμένες ροές με υψηλό ιξώδες συνήθως έχουν καλύτερη συγκράτηση θερμότητας, η οποία μπορεί να επιβραδύνει τον ρυθμό ψύξης της λιωμένης πισίνας, ενώ μερικές συντηγμένες ροές με χαμηλό ιξώδες μπορεί να κρυώσουν γρηγορότερα.
Παράγοντες που επηρεάζουν την βυθισμένη θερμοκρασία συγκόλλησης τόξου
Ρεύμα συγκόλλησης
Το ρεύμα συγκόλλησης είναι ο πιο κρίσιμος παράγοντας που επηρεάζει τη θερμοκρασία συγκόλλησης. Κάτω από την κατάσταση άλλων παραμέτρων που σταθεροποιούνται, τόσο υψηλότερο είναι το ρεύμα συγκόλλησης, τόσο μεγαλύτερη είναι η είσοδος θερμότητας και όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του τόξου και η τετηγμένη θερμοκρασία της ομάδας. Για παράδειγμα, όταν το ρεύμα αυξάνεται από 500Α σε 1.000a, η θερμοκρασία τόξου μπορεί να αυξηθεί κατά 2.000-3.000 βαθμούς και η θερμοκρασία της λιωμένης ομάδας μπορεί να αυξηθεί κατά 300-500 βαθμούς ανάλογα. Επομένως, στην πραγματική συγκόλληση, για παχιά πλάκες που απαιτούν περισσότερη θερμότητα για να λιώσει, συχνά επιλέγεται ένα μεγαλύτερο ρεύμα. Για λεπτές πλάκες, χρησιμοποιείται ένα μικρότερο ρεύμα για να αποφευχθεί η υπερβολική τήξη ή καύση - μέσω.
Τάση συγκόλλησης
Η τάση συγκόλλησης επηρεάζει κυρίως το μήκος του τόξου. Μια υψηλότερη τάση θα οδηγήσει σε μεγαλύτερο τόξο και η κατανομή θερμότητας στη ζώνη ARC θα είναι πιο διασκορπισμένη. Αν και η μέγιστη θερμοκρασία του τόξου δεν μπορεί να αυξηθεί σημαντικά, η αποτελεσματική περιοχή θέρμανσης του βασικού μετάλλου και του καλωδίου συγκόλλησης θα επεκταθεί, γεγονός που μπορεί επίσης να προκαλέσει αύξηση της συνολικής θερμοκρασίας της λιωμένης πισίνας. Για παράδειγμα, όταν η τάση αυξάνεται από 30V σε 40V, το μήκος του τόξου αυξάνεται και η περιοχή της λιωμένης πισίνας μπορεί να επεκταθεί κατά 10%-20%και η μέση θερμοκρασία της λιωμένης πισίνας μπορεί να αυξηθεί κατά 100-200 βαθμούς.
Ταχύτητα συγκόλλησης
Η ταχύτητα συγκόλλησης καθορίζει το χρόνο που λειτουργεί το τόξο σε μια περιοχή μονάδας του βασικού μετάλλου. Η βραδύτερη ταχύτητα συγκόλλησης σημαίνει ότι το βασικό μέταλλο και το σύρμα συγκόλλησης θερμαίνονται για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα και η θερμοκρασία της λιωμένης πισίνας θα είναι υψηλότερη. Αντίθετα, η ταχύτερη ταχύτητα συγκόλλησης θα έχει ως αποτέλεσμα τον ανεπαρκή χρόνο θέρμανσης και η θερμοκρασία της τετηγμένης πισίνας θα μειωθεί. Λαμβάνοντας τη συγκόλληση σπειροειδών σωλήνων ως παράδειγμα, όταν η ταχύτητα συγκόλλησης αυξάνεται από 30m/h σε 60m/h, η θερμοκρασία της λιωμένης πισίνας μπορεί να μειωθεί κατά 200-300 βαθμούς. Επομένως, η υψηλή συγκόλληση ταχύτητας - πρέπει συχνά να ταιριάζει με ένα υψηλότερο ρεύμα για να αντισταθμιστεί η απώλεια θερμότητας που προκαλείται από τη γρήγορη ταχύτητα.
Ιδιότητες ροής
Η θερμική αγωγιμότητα και το σημείο τήξης της ροής θα επηρεάσουν τη μεταφορά και τη διατήρηση θερμότητας στην περιοχή συγκόλλησης. Οι ροές με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και υψηλά σημεία τήξης (όπως μερικές πυροσυσσωρευμένες ροές) μπορούν να μειώσουν την απώλεια θερμότητας, καθιστώντας τη λιωμένη δεξαμενή να διατηρεί υψηλή θερμοκρασία για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Οι ροές με υψηλή θερμική αγωγιμότητα (όπως ορισμένες ροές συντηγμένων) ενδέχεται να επιταχύνουν τη διάχυση της θερμότητας, με αποτέλεσμα τη θερμοκρασία χαμηλότερης λιωμένης πισίνας. Για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιείτε τη ροή SJ101 Sintered και HJ431 Fused Flux υπό τις ίδιες συνθήκες ρεύματος και τάσης, η θερμοκρασία της λιωμένης ομάδας όταν χρησιμοποιείτε SJ101 είναι περίπου 100-200 βαθμούς υψηλότερος από εκείνον όταν χρησιμοποιείτε HJ431.
Βασικό μέταλλο και πάχος σύρματος συγκόλλησης
Τα παχύτερα μέταλλα βάσης ή τα καλώδια συγκόλλησης απαιτούν περισσότερη θερμότητα για να λιώσει, έτσι ώστε η πραγματική θερμοκρασία συγκόλλησης (ειδικά η θερμοκρασία της λιωμένης πισίνας) πρέπει να είναι υψηλότερη. Για παράδειγμα, κατά τη συγκόλληση μιας πλάκας ανθρακούχου χάλυβα πάχους 20 mm, η θερμοκρασία της τετηγμένης πισίνας είναι συνήθως 200-300 βαθμών υψηλότερη από τη συγκόλληση μιας πλάκας πάχους 10 mm κάτω από τις ίδιες παραμέτρους διεργασίας.
Σημασία του ελέγχου της θερμοκρασίας σε βυθισμένη συγκόλληση τόξου
Εξασφάλιση σχηματισμού συγκόλλησης
Μια κατάλληλη θερμοκρασία λιωμένης πισίνας μπορεί να εξασφαλίσει ότι το τετηγμένο μέταλλο έχει καλή ρευστότητα, καθιστώντας την πλήρως γεμίζει το αυλάκι συγκόλλησης και σχηματίζει μια ομαλή και ομοιόμορφη σφαιρίδια συγκόλλησης. Εάν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή, το τετηγμένο μέταλλο μπορεί να μην ρέει επαρκώς, οδηγώντας σε ελαττώματα όπως η ελλιπή σύντηξη και η υποβρύχια. Εάν η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή, το τετηγμένο μέταλλο μπορεί να σπάσει, με αποτέλεσμα ένα ακανόνιστο σχήμα συγκόλλησης ή ακόμα και καίει - μέσω (ειδικά για λεπτές πλάκες).
Εξασφάλιση μεταλλουργικής απόδοσης συγκόλλησης
Η θερμοκρασία της λιωμένης πισίνας και ο ρυθμός ψύξης επηρεάζουν άμεσα τις μεταλλουργικές αντιδράσεις στη συγκόλληση, όπως η διάλυση των στοιχείων κράματος, η καθίζηση των εγκλεισμάτων και ο σχηματισμός μικροδομής. Για παράδειγμα, στη συγκόλληση χαμηλής - κράμα υψηλής - χάλυβα αντοχής, αν η τετηγμένη θερμοκρασία της πισίνας είναι πολύ υψηλή, μπορεί να εμφανιστεί ανάπτυξη κόκκων, μειώνοντας την ανθεκτικότητα της συγκόλλησης. Εάν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή, τα στοιχεία κράματος μπορεί να μην διαλυθούν πλήρως, επηρεάζοντας τη δύναμη της συγκόλλησης. Με τον έλεγχο της θερμοκρασίας, η μικροδομή του μετάλλου συγκόλλησης μπορεί να βελτιστοποιηθεί, όπως οι κόκκοι διύλισης, η εξισορρόπηση της αντοχής και της ανθεκτικότητας.
Αποτρέποντας ελαττώματα συγκόλλησης
Υψηλή - Έλεγχος θερμοκρασίας μπορεί να μειώσει τη δημιουργία πόρων. Μια υψηλότερη θερμοκρασία τετηγμένης πισίνας ευνοεί τη διαφυγή αερίου (όπως το υδρογόνο και το άζωτο) στο τετηγμένο μέταλλο. Εάν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή, το αέριο δεν μπορεί να ξεφύγει από το χρόνο και θα σχηματίσει πόρους στη συγκόλληση. Επιπλέον, για υλικά ευαίσθητα σε κρύα ρωγμές (όπως το υψηλό - χάλυβα άνθρακα και το χαμηλό - χάλυβα κράματος), η κατάλληλη θερμοκρασία λιωμένης πισίνας και ο αργός ρυθμός ψύξης (που επιτυγχάνεται με τον έλεγχο της θερμοκρασίας) μπορεί να μειώσει την υπολειμματική τάση και τον κίνδυνο ψυχρής ρωγμής.
Προσαρμογή σε διαφορετικές απαιτήσεις συγκόλλησης
Διαφορετικά σενάρια συγκόλλησης έχουν διαφορετικές απαιτήσεις θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, στη συγκόλληση των πυκνών δοχείων πίεσης, μια υψηλότερη και πιο ομοιόμορφη θερμοκρασία λιωμένης πισίνας απαιτείται για να εξασφαλιστεί βαθιά σύντηξη μεταξύ των στρωμάτων. Στη συγκόλληση των λεπτών σωλήνων -, απαιτείται χαμηλότερη θερμοκρασία για να αποφευχθεί η παραμόρφωση και η καύση - μέσω.
Οι εμπειρογνώμονες της βιομηχανίας επισημαίνουν ότι στην πραγματική παραγωγή συγκόλλησης τόξου, οι επιχειρήσεις δεν πρέπει μόνο να δίνουν προσοχή στη ρύθμιση της τρέχουσας τάσης και της ταχύτητας, αλλά και να παρακολουθούν και να ρυθμίζουν τη θερμοκρασία συγκόλλησης ανάλογα με τον τύπο του βασικού μετάλλου, του υλικού συγκόλλησης και της δομής συγκόλλησης. Με τον κύριο νόμο της μεταβολής της θερμοκρασίας και την επιρροή του, θα επιτευχθούν σταθερή και υψηλή - ποιοτικά αποτελέσματα συγκόλλησης, παρέχοντας μια σταθερή εγγύηση για την ασφάλεια και την αξιοπιστία των βιομηχανικών προϊόντων.
