В процессе сварки свариваемый металл подвергается нагреву, плавлению (или достижению термопластического состояния) и последующему затвердеванию и непрерывному охлаждению за счет подвода и передачи тепла, что называется процессом сварочного тепла.
Тепловой процесс сварки проходит через весь сварочный процесс и становится одним из основных факторов, влияющих и определяющих качество и производительность сварки, благодаря следующим аспектам:
1) Размер и распределение тепла, приложенного к металлу сварного шва, определяют форму и размер ванны расплава.
2) Степень металлургической реакции в сварочной ванне тесно связана с воздействием тепла и длительностью существования ванны.
3) Изменение параметров сварочного нагрева и охлаждения влияет на процесс затвердевания и фазового превращения металла ванны расплава, а также влияет на трансформацию микроструктуры металла в зоне термического влияния, а значит, на структуру и свойства сварного шва и сварки под термическим влиянием. зоны также связаны с функцией тепла.
4) Поскольку каждая часть сварки подвергается неравномерному нагреву и охлаждению, что приводит к неравномерному напряженному состоянию, что приводит к разной степени напряжения и деформации.
5) Под действием сварочного тепла вследствие совместного влияния металлургических факторов, напряжений и структуры свариваемого металла могут возникать различного вида трещины и другие металлургические дефекты.
6) Подводимая к сварке теплота и ее эффективность определяют скорость плавления основного металла и сварочного стержня (сварочной проволоки), что влияет на производительность сварки.
Тепловой процесс сварки значительно сложнее, чем при обычных условиях термической обработки, и имеет следующие четыре основные характеристики:
а. Локальная концентрация сварочного теплового процесса
Сварное изделие при сварке не нагревается целиком, а источник тепла нагревает только участок вблизи точки прямого воздействия, причем нагрев и охлаждение происходят крайне неравномерно.
б. Мобильность источника сварочного тепла
В процессе сварки источник тепла перемещается относительно сварной детали, и нагретая область сварной детали постоянно меняется. Когда источник сварочного тепла приближается к определенной точке сварного соединения, температура этой точки быстро возрастает, а когда источник тепла постепенно удаляется, точка снова остывает.
в. Непостоянство сварочного теплового процесса
Под действием высококонцентрированного источника тепла скорость нагрева чрезвычайно высока (в случае дуговой сварки она может достигать более 1500°С/с), то есть от тепла передается большое количество тепловой энергии. источник тепла к свариваемому изделию за очень короткое время, а за счет нагрева скорость охлаждения также высока из-за локализации и перемещения источника тепла.
д. Сочетание процесса теплопередачи сварных деталей
Жидкий металл в сварочной ванне находится в состоянии интенсивного движения. Внутри ванны расплава в процессе теплопередачи преобладает конвекция жидкости, тогда как за пределами ванны расплава преобладает теплопередача твердых тел, а также существуют конвективный теплообмен и радиационный теплообмен. Таким образом, процесс нагрева при сварке включает в себя различные методы теплопередачи, что представляет собой сложную проблему теплопередачи.
Характеристики вышеуказанных аспектов существенно усложняют проблему сварочного теплопереноса. Однако, поскольку это оказывает важное влияние на контроль качества сварки и повышение производительности, XINFA предполагает, что сварщики должны освоить основные законы и тенденции изменения при различных параметрах процесса.
Время публикации: 7 апреля 2023 г.
