Förutom processfaktorer kan även andra svetsprocessfaktorer, såsom spårstorlek och spaltstorlek, lutningsvinkel för elektrod och arbetsstycke, rymdposition för fogen etc., påverka svetsbildning och svetsstorlek.
En. Effekten av svetsström på svetsbildning
Under vissa andra förhållanden, med ökningen av bågsvetsströmmen, ökar inträngningsdjupet och resthöjden för svetsen, och penetrationsbredden ökar något. Skälen till detta är följande:
1) När svetsströmmen för bågsvetsning ökar, ökar bågkraften som verkar på svetsen, värmetillförseln från bågen till svetsen ökar och värmekällans position flyttas nedåt, vilket bidrar till ledning av värme till smältbassängens djup och ökar inträngningsdjupet. Inträngningsdjupet är ungefär proportionellt mot svetsströmmen, det vill säga svetsinträngningsdjupet H är ungefär lika med Km×I. I formeln är Km penetrationskoefficienten (antal millimeter som svetsströmmen ökar med 100A för att öka svetspenetrationen), vilket är relaterat till bågsvetsmetoden, tråddiameter, strömtyp etc. Se tabell {{2 }}.
Tabell 1-1 Penetrationskoefficient Km för olika bågsvetsmetoder och parametrar (svetsstål)
2) Smälthastigheten för kärnan eller tråden vid bågsvetsning är proportionell mot svetsströmmen. När svetsströmmen för bågsvetsning ökar, ökar smälthastigheten för svetstråden, och smältmängden av svetstråden ökar ungefär proportionellt, medan ökningen av smältbredden är mindre, så att svetsfogens höjd ökar.
3) När svetsströmmen ökar, ökar diametern på bågkolonnen, men bågens djup in i arbetsstycket ökar, och bågpunktens rörelseområde är begränsat, så ökningen av smältbredden är liten.
Vid gasskärmad metallbågsvetsning ökar svetsströmmen och svetspenetrationen ökar. Om svetsströmmen är för stor och strömtätheten är för hög kommer fingerformad penetration sannolikt att inträffa, speciellt vid svetsning av aluminium.
För det andra, effekten av bågspänning på svetsbildning
Under vissa andra förhållanden, när bågspänningen ökas, ökar ljusbågseffekten i enlighet med detta, och värmetillförseln från svetsen ökar. Ökningen av bågspänningen uppnås dock genom att öka båglängden. Ökningen av båglängden ökar radien för bågvärmekällan, bågens värmeavledning ökar och energitätheten för ingångssvetsningen minskar, så att penetrationsdjupet minskar något och penetrationsdjupet ökar. Samtidigt, eftersom svetsströmmen förblir oförändrad, är smältmängden av svetstråden i princip oförändrad, vilket minskar svetshöjden.
För olika bågsvetsmetoder behöver Ryssland och Japan erhålla lämplig svetsbildning, det vill säga bibehålla en lämplig svetsbildningskoefficient φ, öka bågspänningen på lämpligt sätt samtidigt som svetsströmmen ökar, och kräva ett lämpligt matchningsförhållande mellan bågspänningen och bågspänningen. svetsström. . Detta är vanligast vid bågsvetsning med smält elektrod.
För det tredje, effekten av svetshastighet på svetsbildning
Under vissa andra förhållanden kommer en ökning av svetshastigheten att leda till minskning av svetsvärmetillförseln, vilket minskar svetsbredden och inträngningsdjupet. Eftersom mängden trådmetallavsättning på en svetsenhetslängd är omvänt proportionell mot svetshastigheten, leder det också till en minskning av svetshöjden.
Svetshastighet är ett viktigt index för att utvärdera svetsproduktivitet. För att förbättra svetsproduktiviteten bör svetshastigheten ökas. För att säkerställa den svetsstorlek som krävs av den strukturella konstruktionen bör dock svetsströmmen och bågspänningen ökas i motsvarande grad samtidigt som svetshastigheten ökar. Dessa tre kvantiteter är relaterade till varandra. Samtidigt bör det också övervägas att när svetsströmmen, bågspänningen och svetshastigheten ökas (det vill säga högeffektsvetsbåge, svetsning med hög svetshastighet), kan svetsdefekter uppstå i processen att bilda den smälta poolen och under stelningsprocessen av den smälta poolen, såsom galling. Kanter, sprickor etc, så det finns en gräns för att öka svetshastigheten.
För det fjärde, inverkan av svetsströmstyp och polaritet och elektrodstorlek på svetsbildning
1. Typ och polaritet för svetsström
Typerna av svetsström är indelade i DC och AC. Bland dem är DC-bågsvetsning uppdelad i konstant DC och pulsad DC enligt närvaron eller frånvaron av strömpuls; enligt polariteten är den uppdelad i DC positiv anslutning (svetsdelen är ansluten till positiv) och DC omvänd anslutning (svetsdelen är ansluten till negativ). AC-bågsvetsning är uppdelad i sinusvåg AC och fyrkantvåg AC enligt de olika strömvågformerna. Typen och polariteten för svetsströmmen påverkar mängden värme som tillförs av bågen in i svetsen, så det kan påverka svetsbildningen och även påverka droppöverföringsprocessen och avlägsnandet av oxidfilmen på ytan av basmetallen.
När argon-volframbågsvetsning används för att svetsa stål, titan och andra metallmaterial, är inträngningsdjupet för svetsen som bildas när DC är ansluten störst, och penetrationen är minst när DC är omvänd, och AC är mellan de två. Eftersom inträngningen av svetssömmen är störst under den positiva DC-svetsningen, och volframelektrodens förbränningsförlust är den minsta, bör DC-positiv svetsning användas vid svetsning av stål, titan och andra metallmaterial. När TIG-svetsning använder pulsad DC-svetsning, eftersom pulsparametrarna kan justeras, kan svetssömsformningsstorleken styras efter behov. Vid svetsning av aluminium, magnesium och deras legeringar genom argon-volframbågsvetsning är det nödvändigt att använda bågens katodrengörande verkan för att rengöra oxidfilmen på ytan av basmetallen. Det är bättre att använda AC. Eftersom vågformsparametrarna för fyrkantsvåg AC kan justeras är svetseffekten bättre. .
Vid bågsvetsning med smältelektrod är svetsinträngningsdjupet och -bredden för DC-omvänd anslutning större än för DC-positiv anslutning, och inträngningsdjupet och -bredden för AC-svetsning ligger mellan de två. Därför, vid nedsänkt bågsvetsning, används DC omvänd anslutning för att erhålla ett större penetrationsdjup; medan vid svetsning med nedsänkt ljusbåge, används DC framåtkoppling för att minska inträngningsdjupet. Vid gasmetallbågsvetsning används den ofta eftersom den omvända DC-anslutningen inte bara har ett stort penetrationsdjup, utan också svetsbågen och droppöverföringsprocessen är mer stabil än DC-positiv anslutning och AC, och har en katodrengöringseffekt, så det används flitigt. Kommunikation används i allmänhet inte.
2. Inverkan av volframelektrodspetsform, tråddiameter och förlängningslängd
Vinkeln och formen på den främre änden av volframelektroden har stor inverkan på bågens koncentration och bågtrycket, och bör väljas enligt storleken på svetsströmmen och tjockleken på svetsen. Generellt gäller att ju mer koncentrerad bågen är och ju större bågtrycket är, desto större är penetrationsdjupet och motsvarande minskning av penetrationsbredden.
Vid gasmetallbågsvetsning, när svetsströmmen är konstant, ju tunnare svetstråden är, desto mer koncentrerad är bågvärmen, penetrationsdjupet ökar och smältbredden minskar. Men vid val av tråddiameter i själva svetsprojektet bör även storleken på strömmen och formen på den smälta poolen beaktas för att undvika dålig svetsbildning.
När förlängningslängden på svetstråden för MIGAW-bågsvetsning ökar, ökar motståndsvärmen som genereras av svetsströmmen genom den långsträckta delen av svetstråden, så att smälthastigheten för svetstråden ökar, så svetsens resthöjd sömmen ökar, medan penetrationsdjupet minskar. På grund av ståltrådens relativt stora resistivitet är inverkan av trådförlängningslängden på svetsformationen uppenbar vid svetsning av stål och tunna trådar. Resistiviteten hos aluminiumsvetstråd är relativt liten, och dess inflytande är inte stort. Även om en ökning av svetstrådens förlängningslängd kan förbättra smältkoefficienten för svetstråden, finns det ett tillåtet variationsområde i svetstrådens förlängningslängd med hänsyn till stabiliteten hos svetstrådssmältningen och svetsfogbildningen.
Fem. Inverkan av andra processfaktorer på svetsfogsbildande faktorer
Förutom de ovan nämnda processfaktorerna kan andra svetsprocessfaktorer, såsom spårstorlek och spaltstorlek, lutningsvinkel för elektrod och arbetsstycke, och fogs rumsliga position, också påverka svetsbildningen och svetsstorleken.
1. Spår och mellanrum
Vid svetsning av stumfogar genom bågsvetsning bestäms vanligtvis om man ska reservera ett gap, storleken på gapet och formen på spåret enligt tjockleken på den svetsade plattan. Under vissa andra förhållanden, ju större storleken på spåret eller spalten är, desto mindre blir kvarvarande höjd av svetsfogen, vilket motsvarar minskningen av svetsfogens position, och smältförhållandet reduceras vid denna tidpunkt. Därför kan gapet eller avfasningen användas för att kontrollera storleken på överhänget och justera smältförhållandet. Jämfört med avfasning med ett gap och utan ett gap, är värmeavledningsförhållandena för de två något olika. Generellt sett är kristallisationsbetingelserna för avfasningen gynnsammare.
2. Elektrodlutning (svetstråd).
Under bågsvetsning, beroende på förhållandet mellan elektrodlutningsriktningen och svetsriktningen, kan den delas in i två typer: elektrod framåtlutning och elektrod bakåtlutning. När svetstråden lutar lutas även bågaxeln i enlighet med detta. När svetstråden lutas framåt försvagas effekten av bågkraften på den bakåtriktade urladdningen av den smälta poolmetallen, det flytande metallskiktet i botten av den smälta poolen blir tjockare, inträngningsdjupet minskar, bågens djup in i svetsningen minskar, rörelseområdet för bågpunkten expanderar och smältbredden minskar. ökar, minskar resthöjden. Ju mindre vinkeln på trådens framåtlutning är, desto tydligare blir effekten. När tråden lutas bakåt är det tvärtom. Vid elektrodbågsvetsning används oftast elektrodbakåtlutningsmetoden, och lutningsvinkeln är lämpligare mellan 65 grader och 80 grader.
3. Svetsvinkel
Svetslutning påträffas ofta i själva produktionen, som kan delas upp i svetsning i uppförsbacke och svetsning i nedförsbacke. Vid denna tidpunkt tenderar den smälta poolmetallen att flyta nedför sluttningen under inverkan av gravitationen. Vid svetsning i uppförsbacke hjälper gravitationen den smälta poolmetallen att rinna ut i svansen av den smälta poolen, så inträngningsdjupet är stort, smältbredden är smal och överskottshöjden är stor. När lutningsvinkeln är 6 grader -12 grader är överhöjden för stor och underskärningar är lätta att uppstå på båda sidor. Under svetsning i nedförsbacke förhindrar denna effekt den smälta poolmetallen från att tömmas till den smälta poolens svans, och bågen kan inte djupvärma metallen i botten av den smälta poolen. Om svetsningens lutningsvinkel är för stor kommer det att leda till otillräcklig penetration och översvämning av flytande metall i den smälta poolen.
4. Svetsmaterial och tjocklek
Svetsgenomträngningen är relaterad till svetsströmmen, såväl som materialets värmeledningsförmåga och volymetriska värmekapacitet. Ju bättre värmeledningsförmåga materialet har och ju större volymetrisk värmekapacitet, desto mer värme krävs för att smälta metallen per volymenhet och höja samma temperatur. Under vissa förhållanden, såsom svetsström, minskar därför inträngningsdjupet och inträngningsbredden. Ju högre densiteten hos materialet eller vätskans viskositet, desto svårare är det för ljusbågen att lossa metallen i den flytande smälta poolen, och desto grundare är penetrationsdjupet. Tjockleken på svetsen påverkar värmeledningen inuti svetsen. När andra förhållanden är desamma ökar tjockleken på svetsen, värmeavledningen ökar och smältbredden och penetrationsdjupet minskar.
5. Flux, elektrodbeläggning och skyddsgas
Sammansättningen av flussmedlet eller elektrodbeläggningen är annorlunda, vilket resulterar i olika bågspänningsfall och bågkolumns potentialgradient, vilket oundvikligen kommer att påverka svetsbildningen. När flödestätheten är liten, partikelstorleken är stor eller staplingshöjden är liten, trycket runt bågen är lågt, bågkolonnen expanderar och bågpunktens rörelseområde är stort, så penetrationsdjupet är litet, smältningen bredden är stor, och resthöjden är liten. När högeffektsbågsvetsning används för att svetsa tjocka delar kan användningen av pimpstensliknande flussmedel minska bågtrycket, minska inträngningsdjupet och öka smältbredden. Dessutom bör svetsslaggen ha en lämplig viskositet och smälttemperatur. Om viskositeten är för hög eller smälttemperaturen är för hög kommer slaggen att vara dåligt ventilerad, och det är lätt att bilda många tryckgropar på svetsytan, och svetsytan kommer att försämras.
Sammansättningen av skyddsgasen (som Ar, He, N2, CO2) för bågsvetsning är annorlunda, och dess fysikaliska egenskaper som värmeledningsförmåga är olika, vilket gör bågpolens tryckfall och bågkolonnens potentialgradient, bågpelaren ledande tvärsnitt, plasmaflödeskraft. , specifik värmeflödesfördelning, etc., som alla påverkar bildningen av svetsen.
Kort sagt, det finns många faktorer som påverkar svetsbildningen. För att få en bra svetsbildning är det nödvändigt att välja enligt svetsmaterialets material och tjocklek, svetsens rumsliga läge, fogformen och kraven på arbetsförhållandena på fogens prestanda och svetsstorlek. För svetsning används lämpliga svetsmetoder och svetsförhållanden och det viktigaste är svetsarens inställning till svetsning! Annars kan svetsbildningen och dess prestanda inte uppfylla kraven, och även olika svetsfel kan uppstå.
