Oltre ai fattori di processo, anche altri fattori del processo di saldatura, come la dimensione della scanalatura e della fessura, l'angolo di inclinazione dell'elettrodo e del pezzo e la posizione spaziale del giunto, possono influenzare la formazione e le dimensioni della saldatura.
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1. Influenza della corrente di saldatura sulla formazione del cordone di saldatura
In determinate altre condizioni, all'aumentare della corrente di saldatura ad arco, la profondità di penetrazione e l'altezza residua della saldatura aumentano e la larghezza di penetrazione aumenta leggermente.Le ragioni sono le seguenti:
Quando la corrente di saldatura ad arco aumenta, la forza dell'arco che agisce sulla saldatura aumenta, l'apporto di calore dell'arco alla saldatura aumenta e la posizione della fonte di calore si sposta verso il basso, il che favorisce la conduzione del calore verso la profondità del bagno di fusione e aumenta la profondità di penetrazione.La profondità di penetrazione è approssimativamente proporzionale alla corrente di saldatura, ovvero la profondità di penetrazione della saldatura H è approssimativamente uguale a Km×I.
2) La velocità di fusione dell'anima di saldatura ad arco o del filo di saldatura è proporzionale alla corrente di saldatura.All'aumentare della corrente di saldatura della saldatura ad arco, aumenta la velocità di fusione del filo di saldatura e la quantità di filo di saldatura fuso aumenta in modo approssimativamente proporzionale, mentre l'ampiezza di fusione aumenta meno, quindi aumenta il rinforzo della saldatura.
3) Dopo che la corrente di saldatura aumenta, il diametro della colonna dell'arco aumenta, ma la profondità dell'arco che penetra nel pezzo aumenta e il raggio di movimento del punto dell'arco è limitato, quindi l'aumento della larghezza di fusione è piccolo.
Durante la saldatura ad arco con protezione di gas, la corrente di saldatura aumenta e la profondità di penetrazione della saldatura aumenta.Se la corrente di saldatura è troppo grande e la densità di corrente è troppo elevata, è probabile che si verifichi una penetrazione simile a quella delle dita, soprattutto durante la saldatura dell'alluminio.
2. Influenza della tensione dell'arco sulla formazione del cordone di saldatura
Quando sono determinate altre condizioni, l'aumento della tensione dell'arco aumenterà di conseguenza la potenza dell'arco e l'apporto di calore alla saldatura aumenterà.Tuttavia, l'aumento della tensione dell'arco si ottiene aumentando la lunghezza dell'arco.L'aumento della lunghezza dell'arco aumenta il raggio della sorgente di calore dell'arco, aumenta la dissipazione del calore dell'arco e riduce la densità di energia della saldatura in ingresso.Pertanto, la profondità di penetrazione diminuisce leggermente mentre la profondità di penetrazione aumenta.Allo stesso tempo, poiché la corrente di saldatura rimane invariata, la quantità di fusione del filo di saldatura rimane sostanzialmente invariata, provocando una diminuzione del rinforzo della saldatura.
Vengono utilizzati vari metodi di saldatura ad arco per ottenere un'appropriata formazione del cordone di saldatura, ovvero per mantenere un coefficiente di formazione del cordone di saldatura appropriato φ e per aumentare adeguatamente la tensione dell'arco aumentando allo stesso tempo la corrente di saldatura.È necessario che la tensione dell'arco e la corrente di saldatura abbiano un rapporto di corrispondenza appropriato..Questo è più comune nella saldatura ad arco di metalli.
3. Effetto della velocità di saldatura sulla formazione della saldatura
In determinate altre condizioni, l'aumento della velocità di saldatura porterà ad una riduzione dell'apporto di calore di saldatura, riducendo così sia la larghezza della saldatura che la profondità di penetrazione.Poiché la quantità di deposito metallico di filo per unità di lunghezza della saldatura è inversamente proporzionale alla velocità di saldatura, anche il rinforzo della saldatura viene ridotto.
La velocità di saldatura è un indicatore importante per valutare la produttività della saldatura.Per migliorare la produttività della saldatura, è necessario aumentare la velocità di saldatura.Tuttavia, per garantire la dimensione di saldatura richiesta nella progettazione strutturale, la corrente di saldatura e la tensione dell'arco devono essere aumentate di conseguenza aumentando allo stesso tempo la velocità di saldatura.Queste tre quantità sono correlate.Allo stesso tempo, si dovrebbe anche considerare che quando si aumenta la corrente di saldatura, la tensione dell'arco e la velocità di saldatura (ovvero, utilizzando un arco di saldatura ad alta potenza e una saldatura ad alta velocità), possono verificarsi difetti di saldatura durante la formazione del fuso piscina e il processo di solidificazione della piscina fusa, come il morso.Bordi, crepe, ecc., quindi esiste un limite all'aumento della velocità di saldatura.
4. L'influenza del tipo e della polarità della corrente di saldatura e della dimensione dell'elettrodo sulla formazione della saldatura
1. Tipo e polarità della corrente di saldatura
I tipi di corrente di saldatura si dividono in DC e AC.Tra queste, la saldatura ad arco CC si divide in CC costante e CC pulsata a seconda della presenza o meno di impulsi di corrente;in base alla polarità si divide in connessione DC diretta (la saldatura è collegata al positivo) e connessione DC inversa (la saldatura è collegata al negativo).La saldatura ad arco CA è divisa in CA a onda sinusoidale e CA a onda quadra in base alle diverse forme d'onda di corrente.Il tipo e la polarità della corrente di saldatura influenzano la quantità di calore apportato dall'arco alla saldatura, influenzando così la formazione della saldatura.Può anche influenzare il processo di trasferimento delle goccioline e la rimozione della pellicola di ossido sulla superficie del metallo base.
Quando la saldatura ad arco di tungsteno viene utilizzata per saldare acciaio, titanio e altri materiali metallici, la profondità di penetrazione della saldatura formata è maggiore quando è collegata la corrente continua, la penetrazione è minima quando la corrente continua è collegata al contrario e l'AC è tra il due.Poiché la penetrazione della saldatura è maggiore durante il collegamento a corrente continua e la perdita di combustione dell'elettrodo di tungsteno è minima, è necessario utilizzare il collegamento a corrente continua quando si saldano acciaio, titanio e altri materiali metallici con la saldatura ad arco di argon con elettrodo di tungsteno.Quando la saldatura ad arco di argon e tungsteno utilizza la saldatura DC pulsata, i parametri dell'impulso possono essere regolati, in modo che le dimensioni di formazione del cordone di saldatura possano essere controllate secondo necessità.Quando si saldano alluminio, magnesio e loro leghe con la saldatura ad arco di tungsteno, è necessario sfruttare l'effetto di pulizia catodica dell'arco per pulire la pellicola di ossido sulla superficie del materiale di base.È meglio usare l'aria condizionata.Poiché i parametri della forma d'onda dell'onda quadra AC sono regolabili, l'effetto di saldatura è migliore..
Durante la saldatura ad arco di metallo, la profondità e la larghezza di penetrazione della saldatura nella connessione inversa CC sono maggiori di quelle nella connessione in corrente continua, mentre la profondità e la larghezza di penetrazione nella saldatura CA sono comprese tra le due.Pertanto, durante la saldatura ad arco sommerso, viene utilizzata la connessione DC inversa per ottenere una maggiore penetrazione;mentre durante la saldatura in superficie ad arco sommerso, la connessione CC diretta viene utilizzata per ridurre la penetrazione.Durante la saldatura ad arco con protezione di gas, la profondità di penetrazione non solo è maggiore durante la connessione inversa CC, ma anche i processi di trasferimento dell'arco di saldatura e delle gocce sono più stabili rispetto a quelli durante la connessione in corrente continua e CA, e hanno anche un effetto di pulizia del catodo, quindi è ampiamente utilizzato, mentre la connessione diretta CC e la comunicazione generalmente non vengono utilizzate.
2. Influenza della forma della punta della punta in tungsteno, del diametro del filo e della lunghezza dell'estensione
L'angolo e la forma dell'estremità anteriore dell'elettrodo di tungsteno hanno una grande influenza sulla concentrazione dell'arco e sulla pressione dell'arco e devono essere selezionati in base all'entità della corrente di saldatura e allo spessore della saldatura.In generale, quanto più concentrato è l'arco e maggiore è la pressione dell'arco, tanto maggiore è la profondità di penetrazione e la corrispondente riduzione della larghezza di penetrazione.
Durante la saldatura ad arco gas-metallo, quando la corrente di saldatura è costante, più sottile è il filo di saldatura, più concentrato sarà il riscaldamento dell'arco, la profondità di penetrazione aumenterà e la larghezza di penetrazione diminuirà.Tuttavia, quando si seleziona il diametro del filo di saldatura nei progetti di saldatura reali, è necessario considerare anche la dimensione attuale e la forma del bagno di fusione per evitare una scarsa formazione della saldatura.
Quando la lunghezza di estensione del filo di saldatura nella saldatura ad arco gas-metallo aumenta, aumenta il calore di resistenza generato dalla corrente di saldatura attraverso la parte estesa del filo di saldatura, il che aumenta la velocità di fusione del filo di saldatura, quindi aumenta il rinforzo della saldatura e la la profondità di penetrazione diminuisce.Poiché la resistività del filo di saldatura in acciaio è relativamente elevata, l'influenza della lunghezza di estensione del filo di saldatura sulla formazione del cordone di saldatura è più evidente nella saldatura dell'acciaio e del filo sottile.La resistività del filo di saldatura in alluminio è relativamente piccola e la sua influenza non è significativa.Sebbene l'aumento della lunghezza di estensione del filo di saldatura possa migliorare il coefficiente di fusione del filo di saldatura, considerando la stabilità della fusione del filo di saldatura e la formazione del cordone di saldatura, esiste un intervallo consentito di variazione nella lunghezza di estensione del filo di saldatura. filo di saldatura.
5. L'influenza di altri fattori di processo sui fattori di formazione del cordone di saldatura
Oltre ai fattori di processo sopra menzionati, anche altri fattori del processo di saldatura, come la dimensione della scanalatura e della fessura, l'angolo di inclinazione dell'elettrodo e del pezzo e la posizione spaziale del giunto, possono influenzare la formazione e le dimensioni della saldatura.
1. Scanalature e spazi vuoti
Quando si utilizza la saldatura ad arco per saldare giunti di testa, se riservare uno spazio, la dimensione dello spazio e la forma della scanalatura vengono generalmente determinati in base allo spessore della piastra saldata.Quando le altre condizioni sono costanti, maggiore è la dimensione della scanalatura o dello spazio vuoto, minore è il rinforzo del cordone di saldatura, il che equivale a una diminuzione della posizione del cordone di saldatura, e in questo momento il rapporto di fusione diminuisce.Pertanto, è possibile utilizzare spazi vuoti o scanalature di apertura per controllare la dimensione del rinforzo e regolare il rapporto di fusione.Rispetto alla smussatura senza lasciare spazi vuoti, le condizioni di dissipazione del calore sono leggermente diverse.In generale, le condizioni di cristallizzazione della smussatura sono più favorevoli.
2. Angolo di inclinazione dell'elettrodo (filo di saldatura).
Durante la saldatura ad arco, in base alla relazione tra la direzione di inclinazione dell'elettrodo e la direzione di saldatura, si divide in due tipologie: inclinazione dell'elettrodo in avanti e inclinazione dell'elettrodo all'indietro.Quando il filo di saldatura si inclina, anche l'asse dell'arco si inclina di conseguenza.Quando il filo di saldatura si inclina in avanti, l'effetto della forza dell'arco sulla scarica all'indietro del metallo del bagno fuso viene indebolito, lo strato di metallo liquido sul fondo del bagno fuso diventa più spesso, la profondità di penetrazione diminuisce, la profondità dell'arco penetrante nella saldatura diminuisce, l'intervallo di movimento del punto dell'arco si espande, l'ampiezza della fusione aumenta e la coaltezza diminuisce.Quanto più piccolo è l'angolo di avanzamento α del filo di saldatura, tanto più evidente è questo effetto.Quando il filo di saldatura è inclinato all'indietro la situazione è opposta.Quando si utilizza la saldatura ad arco con elettrodo, viene spesso utilizzato il metodo dell'inclinazione posteriore dell'elettrodo e l'angolo di inclinazione α è compreso tra 65° e 80°.
3. Angolo di inclinazione della saldatura
L'inclinazione della saldatura si riscontra spesso nella produzione effettiva e può essere suddivisa in saldatura con pendenza ascendente e saldatura con pendenza discendente.In questo momento, il metallo fuso tende a scorrere verso il basso lungo il pendio sotto l'azione della gravità.Durante la saldatura in salita, la gravità aiuta il metallo del bagno fuso a spostarsi verso la parte posteriore del bagno fuso, quindi la profondità di penetrazione è ampia, la larghezza del bagno fuso è stretta e l'altezza rimanente è ampia.Quando l'angolo della pendenza ascendente α è compreso tra 6° e 12°, l'armatura è troppo grande ed è probabile che si formino sottosquadri su entrambi i lati.Durante la saldatura con pendenza discendente, questo effetto impedisce al metallo nel bagno di fusione di essere scaricato nella parte posteriore del bagno di fusione.L'arco non può riscaldare profondamente il metallo sul fondo del bagno di fusione.La profondità di penetrazione diminuisce, l'intervallo di movimento del punto dell'arco si espande, la larghezza del fuso aumenta e l'altezza residua diminuisce.Se l'angolo di inclinazione della saldatura è troppo grande, ciò comporterà una penetrazione insufficiente e un traboccamento del metallo liquido nel bagno fuso.
4. Materiale e spessore della saldatura
La penetrazione della saldatura è correlata alla corrente di saldatura, nonché alla conduttività termica e alla capacità termica volumetrica del materiale.Migliore è la conduttività termica del materiale e maggiore è la capacità termica volumetrica, maggiore sarà il calore necessario per fondere il volume unitario del metallo e aumentare la stessa temperatura.Pertanto, in determinate condizioni come la corrente di saldatura e altre condizioni, la profondità e la larghezza di penetrazione saranno semplicemente ridotte.Maggiore è la densità del materiale o la viscosità del liquido, più difficile è per l'arco spostare il metallo liquido fuso e minore è la profondità di penetrazione.Lo spessore della saldatura influisce sulla conduzione del calore all'interno della saldatura.Quando le altre condizioni sono le stesse, lo spessore della saldatura aumenta, la dissipazione del calore aumenta e la larghezza e la profondità di penetrazione diminuiscono.
5. Flusso, rivestimento degli elettrodi e gas di protezione
Differenti composizioni del flusso o del rivestimento dell'elettrodo portano a diverse cadute di tensione polare e gradienti di potenziale della colonna d'arco dell'arco, che influenzeranno inevitabilmente la formazione della saldatura.Quando la densità del flusso è piccola, la dimensione delle particelle è grande o l'altezza di impilamento è piccola, la pressione attorno all'arco è bassa, la colonna dell'arco si espande e il punto dell'arco si muove in un ampio intervallo, quindi la profondità di penetrazione è piccola, la larghezza di fusione è grande e l'altezza residua è piccola.Quando si saldano parti spesse con saldatura ad arco ad alta potenza, l'utilizzo di un flusso simile alla pomice può ridurre la pressione dell'arco, ridurre la profondità di penetrazione e aumentare la larghezza di penetrazione.Inoltre, le scorie di saldatura dovrebbero avere viscosità e temperatura di fusione adeguate.Se la viscosità è troppo elevata o la temperatura di fusione è elevata, le scorie avranno scarsa permeabilità all'aria ed è facile formare molte fosse di pressione sulla superficie della saldatura e la deformazione superficiale della saldatura sarà scarsa.
La composizione del gas di protezione (come Ar, He, N2, CO2) utilizzato nella saldatura ad arco è diversa, e le sue proprietà fisiche come la conduttività termica sono diverse, il che influenza la caduta di pressione polare dell'arco, il gradiente potenziale dell'arco colonna dell'arco, la sezione trasversale conduttiva della colonna dell'arco e la forza del flusso del plasma., distribuzione specifica del flusso termico, ecc., che influenzano la formazione della saldatura.
In breve, ci sono molti fattori che influenzano la formazione della saldatura.Per ottenere una buona formazione della saldatura, è necessario selezionare in base al materiale e allo spessore della saldatura, alla posizione spaziale della saldatura, alla forma del giunto, alle condizioni di lavoro, ai requisiti per le prestazioni del giunto e alle dimensioni della saldatura, ecc. Metodi di saldatura e per la saldatura vengono utilizzate le condizioni di saldatura e la cosa più importante è l'atteggiamento del saldatore nei confronti della saldatura!In caso contrario, la formazione e le prestazioni del cordone di saldatura potrebbero non soddisfare i requisiti e potrebbero addirittura verificarsi vari difetti di saldatura.
Orario di pubblicazione: 27 febbraio 2024
