Помимо технологических факторов, на формирование сварного шва и размер сварного шва также могут влиять и другие факторы сварочного процесса, такие как размер канавки и размер зазора, угол наклона электрода и заготовки, а также пространственное положение соединения.
Сварочное оборудование Xinfa отличается высоким качеством и низкой ценой. Для получения подробной информации посетите:Производители сварочных и режущих станков - Китайские фабрики и поставщики сварочных и режущих станков (xinfatools.com)
1. Влияние сварочного тока на формирование сварочного шва.
При некоторых других условиях по мере увеличения тока дуговой сварки глубина проплавления и остаточная высота сварного шва увеличиваются, а ширина проплавления незначительно увеличивается. Причины следующие:
По мере увеличения тока дуговой сварки увеличивается сила дуги, действующая на сварное изделие, увеличивается тепловложение дуги в свариваемое изделие, а положение источника тепла смещается вниз, что способствует теплопроводности в глубину ванны расплава и увеличивает глубина проникновения. Глубина провара примерно пропорциональна сварочному току, то есть глубина провара H примерно равна Km×I.
2) Скорость плавления сварочного сердечника или сварочной проволоки пропорциональна сварочному току. С увеличением сварочного тока при дуговой сварке скорость плавления сварочной проволоки увеличивается, а количество расплавляемой сварочной проволоки увеличивается примерно пропорционально, при этом ширина плавления увеличивается меньше, поэтому усиление сварного шва увеличивается.
3) После увеличения сварочного тока диаметр столба дуги увеличивается, но увеличивается глубина проникновения дуги в заготовку, а диапазон перемещения пятна дуги ограничен, поэтому увеличение ширины плавки невелико.
При дуговой сварке в защитных газах увеличивается сварочный ток и увеличивается глубина провара. Если сварочный ток слишком велик и плотность тока слишком высока, вероятно возникновение пальцеобразного провара, особенно при сварке алюминия.
2. Влияние напряжения дуги на формирование сварочного шва.
При наличии других условий увеличение напряжения дуги соответственно увеличит мощность дуги и увеличится подвод тепла к сварному изделию. Однако увеличение напряжения дуги достигается за счет увеличения длины дуги. Увеличение длины дуги увеличивает радиус источника тепла дуги, увеличивает рассеивание тепла дугой и снижает плотность энергии входной сварной детали. Поэтому глубина проникновения немного уменьшается, а глубина проникновения увеличивается. В то же время, поскольку сварочный ток остается неизменным, количество плавления сварочной проволоки остается практически неизменным, что приводит к уменьшению усиления сварного шва.
Различные методы дуговой сварки используются для получения соответствующего формирования сварочного шва, то есть для поддержания соответствующего коэффициента формирования сварочного шва φ, и для соответствующего увеличения напряжения дуги при одновременном увеличении сварочного тока. Требуется, чтобы напряжение дуги и сварочный ток соответствовали соответствующему соотношению. . Чаще всего это происходит при дуговой сварке.
3. Влияние скорости сварки на формирование сварного шва.
При некоторых других условиях увеличение скорости сварки приведет к уменьшению подвода тепла при сварке, что приведет к уменьшению как ширины сварного шва, так и глубины провара. Поскольку количество наплавленного металла проволоки на единицу длины сварного шва обратно пропорционально скорости сварки, усиление сварного шва также уменьшается.
Скорость сварки является важным показателем оценки производительности сварки. Для повышения производительности сварки следует увеличить скорость сварки. Однако для обеспечения необходимого размера сварного шва при проектировании конструкции необходимо соответственно увеличивать сварочный ток и напряжение дуги при одновременном увеличении скорости сварки. Эти три величины взаимосвязаны. При этом следует также учитывать, что при увеличении сварочного тока, напряжения дуги и скорости сварки (то есть при использовании сварочной дуги большой мощности и сварке с высокой скоростью сварки) в процессе образования расплавленного расплава могут возникать дефекты сварки. бассейн и процесс затвердевания ванны расплава, такой как укус. Края, трещины и т. д., поэтому есть предел увеличению скорости сварки.
4. Влияние рода и полярности сварочного тока и размера электрода на формирование сварного шва.
1. Род и полярность сварочного тока.
Виды сварочного тока делятся на постоянный и переменный. Среди них дуговая сварка постоянным током делится на постоянный постоянный ток и импульсный постоянный ток по наличию или отсутствию импульсов тока; В зависимости от полярности его разделяют на прямое соединение постоянного тока (сварная деталь подключается к положительному полюсу) и обратное соединение постоянного тока (сварная деталь подключается к отрицательному). Дуговая сварка переменным током делится на синусоидальную и прямоугольную переменного тока в соответствии с различными формами тока. Тип и полярность сварочного тока влияют на количество тепла, подводимого дугой к свариваемому изделию, тем самым влияя на формирование сварного шва. Это также может повлиять на процесс переноса капель и удаление оксидной пленки с поверхности основного металла.
Когда вольфрамовая дуговая сварка используется для сварки стали, титана и других металлических материалов, глубина провара образующегося сварного шва является наибольшей при подключении постоянного тока, проплавление наименьшее при обратном подключении постоянного тока, а переменный ток находится между два. Поскольку проплавление сварного шва является наибольшим при подключении постоянного тока, а потери при прогорании вольфрамового электрода наименьшие, соединение постоянного тока следует использовать при сварке стали, титана и других металлических материалов аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом. При аргонодуговой сварке вольфрамом используется импульсная сварка постоянным током, параметры импульса можно регулировать, поэтому размер формируемого сварочного шва можно контролировать по мере необходимости. При сварке алюминия, магния и их сплавов вольфрамовой дуговой сваркой необходимо использовать катодное очищающее действие дуги для очистки оксидной пленки на поверхности основного материала. Лучше использовать переменный ток. Поскольку параметры формы прямоугольной волны переменного тока регулируются, эффект сварки лучше. .
Во время дуговой сварки глубина и ширина провара при обратном соединении постоянного тока больше, чем при соединении постоянным током, а глубина и ширина провара при сварке переменным током находятся между ними. Поэтому при сварке под флюсом обратное соединение постоянного тока используется для достижения большего проплавления; в то время как во время наплавки под флюсом для уменьшения проплавления используется прямое подключение постоянного тока. При дуговой сварке в защитном газе глубина провара не только больше при обратном подключении постоянного тока, но также сварочная дуга и процессы переноса капель более стабильны, чем при подключении постоянного тока и переменного тока, а также оказывает эффект очистки катода, поэтому широко используется, в то время как прямое соединение постоянного тока и связь обычно не используются.
2. Влияние формы наконечника вольфрамового наконечника, диаметра проволоки и длины удлинения.
Угол и форма переднего конца вольфрамового электрода оказывают большое влияние на концентрацию и давление дуги и должны выбираться в зависимости от величины сварочного тока и толщины сварного изделия. Как правило, чем более концентрированная дуга и чем больше давление дуги, тем больше глубина провара и соответствующее уменьшение ширины провара.
При газовой дуговой сварке, когда сварочный ток постоянен, чем тоньше сварочная проволока, тем более концентрированным будет нагрев дуги, глубина провара увеличивается, а ширина провара уменьшается. Однако при выборе диаметра сварочной проволоки в реальных сварочных проектах необходимо также учитывать текущий размер и форму расплавленной ванны, чтобы избежать плохого формирования сварного шва.
Когда длина выдвижения сварочной проволоки при газовой дуговой сварке увеличивается, тепло сопротивления, генерируемое сварочным током через вытянутую часть сварочной проволоки, увеличивается, что увеличивает скорость плавления сварочной проволоки, поэтому усиление сварного шва увеличивается и глубина проникновения уменьшается. Поскольку удельное сопротивление стальной сварочной проволоки относительно велико, влияние длины выдвижения сварочной проволоки на формирование сварочного шва более очевидно при сварке стали и тонкой проволоки. Удельное сопротивление алюминиевой сварочной проволоки относительно невелико и его влияние незначительно. Хотя увеличение длины выдвижения сварочной проволоки может улучшить коэффициент плавления сварочной проволоки, учитывая стабильность плавления сварочной проволоки и формирование сварного шва, существует допустимый диапазон изменения длины выдвижения. сварочная проволока.
5. Влияние других технологических факторов на факторы формирования сварочного шва.
Помимо вышеупомянутых технологических факторов, на формирование сварного шва и размер сварного шва также могут влиять другие факторы сварочного процесса, такие как размер канавки и размер зазора, угол наклона электрода и заготовки, а также пространственное положение соединения.
1. Канавки и зазоры
При использовании дуговой сварки для сварки стыковых соединений необходимость оставлять зазор, размер зазора и форму разделки обычно определяют исходя из толщины свариваемой пластины. При прочих условиях постоянны, чем больше размер разделки или зазора, тем меньше усиление сварного шва, что эквивалентно уменьшению положения сварного шва, и при этом снижается степень проваривания. Таким образом, оставляя зазоры или открывая канавки, можно использовать для контроля размера арматуры и регулировки коэффициента сварки. По сравнению со скашиванием фасок без зазора условия отвода тепла в этих двух случаях несколько различаются. Вообще говоря, условия кристаллизации фаски более благоприятны.
2. Угол наклона электрода (сварочной проволоки)
При дуговой сварке по соотношению направления наклона электрода и направления сварки ее разделяют на два типа: наклон электрода вперед и наклон электрода назад. Когда сварочная проволока наклоняется, ось дуги также наклоняется соответствующим образом. При наклоне сварочной проволоки вперед влияние силы дуги на обратный отвод металла ванны расплава ослабляется, слой жидкого металла на дне ванны расплава утолщается, глубина проплавления уменьшается, глубина проникновения дуги в сварное изделие уменьшается, диапазон перемещения пятна дуги расширяется, ширина расплава увеличивается, а общая высота уменьшается. Чем меньше передний угол α сварочной проволоки, тем более очевиден этот эффект. При наклоне сварочной проволоки назад ситуация противоположная. При электродуговой сварке часто применяют метод обратного наклона электрода, угол наклона α составляет от 65° до 80°.
3. Угол наклона сварной детали.
Наклон сварной детали часто встречается в реальном производстве, и его можно разделить на сварку с наклоном вверх и сварку с наклоном вниз. В это время расплавленный металл ванны стремится стекать вниз по склону под действием силы тяжести. При сварке вверх по склону сила тяжести помогает металлу расплавленной ванны перемещаться к задней части ванны расплавленного металла, поэтому глубина проникновения большая, ширина расплавленного металла узкая, а оставшаяся высота большая. Когда угол подъема α составляет от 6° до 12°, армирование слишком велико, и с обеих сторон могут возникнуть подрезы. Во время сварки под уклоном этот эффект предотвращает выброс металла из ванны расплава в заднюю часть ванны расплава. Дуга не может глубоко нагреть металл на дне ванны расплава. Уменьшается глубина проплавления, расширяется диапазон перемещения пятна дуги, увеличивается ширина расплава, уменьшается остаточная высота. Если угол наклона сварной детали будет слишком большим, это приведет к недостаточному проплавлению и переливанию жидкого металла в ванну расплава.
4. Материал и толщина сварного шва.
Провар зависит от сварочного тока, а также теплопроводности и объемной теплоемкости материала. Чем лучше теплопроводность материала и больше объемная теплоемкость, тем больше тепла требуется для расплавления единицы объема металла и повышения той же температуры. Следовательно, при определенных условиях, таких как сварочный ток и другие условия, глубина и ширина проникновения будут просто уменьшаться. Чем больше плотность материала или вязкость жидкости, тем труднее дуге вытеснить жидкий расплавленный металл ванны и тем меньше глубина проплавления. Толщина сварной детали влияет на проводимость тепла внутри сварной детали. При прочих равных условиях толщина сварного шва увеличивается, теплоотдача увеличивается, а ширина и глубина провара уменьшаются.
5. Флюс, покрытие электродов и защитный газ.
Разный состав флюса или покрытия электрода приводит к разным полярным падениям напряжения и градиентам потенциала столба дуги, что неизбежно влияет на формирование сварного шва. Когда плотность потока мала, размер частиц велик или высота укладки мала, давление вокруг дуги низкое, столб дуги расширяется, а пятно дуги перемещается в большом диапазоне, поэтому глубина проникновения мала. ширина плавления большая, а остаточная высота мала. При сварке толстых деталей мощной дуговой сваркой использование пемзоподобного флюса позволяет снизить давление дуги, уменьшить глубину провара и увеличить ширину проплавления. Кроме того, сварочный шлак должен иметь соответствующую вязкость и температуру плавления. Если вязкость слишком высока или температура плавления высока, шлак будет иметь плохую воздухопроницаемость, и на поверхности сварного шва легко образуется множество ямок под давлением, а поверхностная деформация сварного шва будет плохой.
Состав защитного газа (например, Ar, He, N2, CO2), используемого при дуговой сварке, различен, а его физические свойства, такие как теплопроводность, различны, что влияет на полярное падение давления дуги, градиент потенциала столб дуги, проводящее сечение столба дуги и сила потока плазмы. , удельное распределение теплового потока и т. д., все это влияет на формирование сварного шва.
Короче говоря, существует множество факторов, влияющих на формирование сварного шва. Чтобы получить хорошее формирование сварного шва, необходимо выбирать, исходя из материала и толщины сварного соединения, пространственного положения шва, формы соединения, условий работы, требований к характеристикам соединения и размерам сварного шва и т. д. Соответствующие методы сварки и Для сварки используются условия сварки, а самое главное это отношение сварщика к сварке! В противном случае формирование и характеристики сварочного шва могут не соответствовать требованиям, и даже могут возникнуть различные дефекты сварки.
Время публикации: 27 февраля 2024 г.
