Hàn hồ quang ngập nước (SAW) được công nhận rộng rãi trong sản xuất công nghiệp với chất lượng hàn hiệu quả cao và ổn định. Nhiệt độ, như một tham số cốt lõi trong quá trình này, chạy qua toàn bộ quá trình hàn và ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành các mối hàn, tính chất luyện kim và hiệu suất cơ học cuối cùng. Vì vậy, phạm vi nhiệt độ cụ thể của hàn hồ quang ngập nước là gì? Và những yếu tố nào sẽ ảnh hưởng đến sự thay đổi nhiệt độ?
Phạm vi nhiệt độ chính trong hàn hồ quang ngập nước
Nhiệt độ vùng cung
Vùng ARC là khu vực lõi nơi năng lượng được tạo ra trong hàn hồ quang ngập nước. Nhiệt độ ở đây là cực kỳ cao, thường đạt 10.0001515.000 độ. Nhiệt độ cao như vậy là đủ để làm tan chảy dây hàn ngay lập tức và bề mặt của kim loại cơ bản, tạo thành một bể nóng chảy. Nhiệt độ hồ quang chủ yếu được duy trì bởi đầu vào năng lượng điện. Trong điều kiện hàn bình thường, cột ARC, là phần chính của cung, có nhiệt độ cao nhất, trong khi nhiệt độ gần cực dương và cực âm thấp hơn một chút nhưng vẫn vượt xa điểm nóng chảy của hầu hết các kim loại.
Nhiệt độ hồ bơi nóng chảy
Các hồ nóng chảy được hình thành bởi sự tan chảy của kim loại cơ bản và dây hàn dưới tác động của vòng cung. Nhiệt độ của nó thấp hơn vùng hồ quang nhưng vẫn ở mức cao, thường là trong khoảng 1.500 độ2.500 độ. Nhiệt độ cụ thể có liên quan đến các yếu tố như loại kim loại cơ bản, dòng hàn và tốc độ hàn. Ví dụ, khi hàn thép carbon, nhiệt độ hồ bơi nóng chảy thường vào khoảng 1.5001,800 độ; Khi hàn cao - Thép hợp kim hoặc các tấm dày, do nhu cầu đầu vào nhiệt nhiều hơn, nhiệt độ hồ bơi nóng chảy có thể tăng lên 2.000. Nhiệt độ của bể nóng chảy ảnh hưởng trực tiếp đến tính lưu động của kim loại nóng chảy và hiệu ứng phản ứng luyện kim. Nhiệt độ phù hợp có thể đảm bảo rằng kim loại nóng chảy hoàn toàn làm cho kim loại cơ bản và làm giảm việc tạo ra các khuyết tật như lỗ chân lông và phản ứng tổng hợp không hoàn chỉnh.
Nhiệt độ xỉ
Trong hàn hồ quang ngập nước, thông lượng tan chảy để tạo thành xỉ, bao phủ bề mặt của bể nóng chảy để bảo vệ nó khỏi ô nhiễm khí quyển. Nhiệt độ xỉ gần với nhiệt độ bể nóng chảy, khoảng 1.400 độ2.200 độ. Xỉ không chỉ đóng vai trò bảo vệ mà còn ảnh hưởng đến tốc độ làm mát của nhóm nóng chảy thông qua khả năng giữ nhiệt của chính nó. Ví dụ, các thông lượng thiêu kết với độ nhớt cao thường có khả năng giữ nhiệt tốt hơn, có thể làm chậm tốc độ làm mát của bể nóng chảy, trong khi một số thông lượng hợp nhất có độ nhớt thấp có thể làm mát nhanh hơn.
Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ hàn hồ quang ngập nước
Hàn hiện tại
Dòng hàn là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến nhiệt độ hàn. Trong điều kiện của các thông số khác được cố định, dòng hàn càng cao, đầu vào nhiệt càng lớn và nhiệt độ hồ quang và nhiệt độ hồ bơi nóng chảy càng cao. Ví dụ, khi dòng điện tăng từ 500A lên 1.000A, nhiệt độ hồ quang có thể tăng 2.000 độ3.000 độ và nhiệt độ hồ bơi nóng chảy có thể tăng thêm 300 độ500. Do đó, trong hàn thực tế, đối với các tấm dày đòi hỏi nhiều nhiệt hơn để tan chảy, một dòng điện lớn hơn thường được chọn; Đối với các tấm mỏng, một dòng điện nhỏ hơn được sử dụng để tránh nóng chảy quá mức hoặc đốt - qua.
Điện áp hàn
Điện áp hàn chủ yếu ảnh hưởng đến chiều dài của vòng cung. Một điện áp cao hơn sẽ dẫn đến một vòng cung dài hơn và sự phân bố nhiệt trong vùng ARC sẽ được phân tán nhiều hơn. Mặc dù nhiệt độ tối đa của hồ quang có thể không tăng đáng kể, diện tích sưởi ấm hiệu quả của kim loại cơ bản và dây hàn sẽ mở rộng, điều này cũng có thể khiến nhiệt độ tổng thể của bể nóng chảy tăng lên. Ví dụ, khi điện áp tăng từ 30V lên 40V, chiều dài hồ quang tăng và diện tích hồ bơi nóng chảy có thể mở rộng thêm 10%20%và nhiệt độ trung bình của bể nóng chảy có thể tăng 100 độ200.
Tốc độ hàn
Tốc độ hàn xác định thời gian mà vòng cung hoạt động trên một khu vực đơn vị của kim loại cơ bản. Tốc độ hàn chậm hơn có nghĩa là kim loại cơ bản và dây hàn được làm nóng trong một thời gian dài hơn và nhiệt độ của bể nóng chảy sẽ cao hơn; Ngược lại, tốc độ hàn nhanh hơn sẽ dẫn đến không đủ thời gian làm nóng và nhiệt độ hồ bơi nóng chảy sẽ giảm. Lấy hàn ống xoắn ốc làm ví dụ, khi tốc độ hàn tăng từ 30m/h lên 60m/h, nhiệt độ hồ bơi nóng chảy có thể giảm 200 độ 300 độ. Do đó, High - Hàn tốc độ thường cần được khớp với dòng điện cao hơn để bù cho sự mất nhiệt gây ra bởi tốc độ nhanh.
Thuộc tính thông lượng
Độ dẫn nhiệt và điểm nóng chảy của thông lượng sẽ ảnh hưởng đến việc truyền nhiệt và lưu giữ trong khu vực hàn. Các thông lượng với độ dẫn nhiệt thấp và các điểm nóng chảy cao (như một số thông lượng thiêu kết) có thể làm giảm mất nhiệt, làm cho bể nóng chảy duy trì nhiệt độ cao trong thời gian dài hơn; Các thông lượng có độ dẫn nhiệt cao (chẳng hạn như một số thông lượng hợp nhất) có thể tăng tốc độ tản nhiệt, dẫn đến nhiệt độ hồ bơi nóng chảy thấp hơn. Ví dụ, khi sử dụng thông lượng đã thiêu kết SJ101 và thông lượng hợp nhất HJ431 trong cùng một điều kiện dòng điện và điện áp, nhiệt độ bể nóng chảy khi sử dụng SJ101 cao hơn khoảng 100 độ200.
Độ dày kim loại và dây hàn cơ bản
Kim loại cơ bản dày hơn hoặc dây hàn đòi hỏi nhiều nhiệt hơn để tan chảy, do đó, nhiệt độ hàn thực tế (đặc biệt là nhiệt độ hồ bơi nóng chảy) cần phải cao hơn. Ví dụ, khi hàn một tấm thép carbon dày 20 mm, nhiệt độ hồ bơi nóng chảy thường cao hơn 200 độ300 so với khi hàn một tấm dày 10 mm trong cùng các thông số quy trình.
Tầm quan trọng của kiểm soát nhiệt độ trong hàn hồ quang ngập nước
Đảm bảo sự hình thành mối hàn
Nhiệt độ hồ bơi nóng chảy phù hợp có thể đảm bảo rằng kim loại nóng chảy có tính trôi chảy tốt, làm cho nó hoàn toàn lấp đầy rãnh hàn và tạo thành một hạt hàn mịn và đồng nhất. Nếu nhiệt độ quá thấp, kim loại nóng chảy có thể không chảy đủ, dẫn đến các khiếm khuyết như phản ứng tổng hợp và cắt không hoàn toàn; Nếu nhiệt độ quá cao, kim loại nóng chảy có thể chảy xệ, dẫn đến hình dạng mối hàn không đều hoặc thậm chí đốt - qua (đặc biệt là đối với các tấm mỏng).
Đảm bảo hiệu suất luyện kim hàn
Nhiệt độ của bể nóng chảy và tốc độ làm mát của nó ảnh hưởng trực tiếp đến các phản ứng luyện kim trong mối hàn, chẳng hạn như sự hòa tan của các yếu tố hợp kim, kết tủa của các vùi và sự hình thành cấu trúc vi mô. Ví dụ, trong việc hàn thấp - Hợp kim High - Thép cường độ, nếu nhiệt độ hồ bơi nóng chảy quá cao, tăng trưởng hạt có thể xảy ra, làm giảm độ dẻo dai của mối hàn; Nếu nhiệt độ quá thấp, các yếu tố hợp kim có thể không được hòa tan hoàn toàn, ảnh hưởng đến sức mạnh của mối hàn. Bằng cách kiểm soát nhiệt độ, cấu trúc vi mô của kim loại hàn có thể được tối ưu hóa, chẳng hạn như tinh chế các hạt, để cân bằng sức mạnh và độ bền.
Ngăn ngừa khuyết tật hàn
Cao - Điều khiển nhiệt độ có thể làm giảm việc tạo ra lỗ chân lông. Nhiệt độ hồ bơi nóng chảy cao hơn có lợi cho việc thoát khỏi khí (như hydro và nitơ) trong kim loại nóng chảy; Nếu nhiệt độ quá thấp, khí không thể thoát ra kịp thời và sẽ tạo thành lỗ chân lông trong mối hàn. Ngoài ra, đối với các vật liệu nhạy cảm với vết nứt lạnh (chẳng hạn như cao - thép carbon và thấp - thép hợp kim), nhiệt độ hồ bơi nóng chảy thích hợp và tốc độ làm mát chậm (đạt được bằng cách kiểm soát nhiệt độ) có thể làm giảm ứng suất dư và nguy cơ nứt lạnh.
Thích ứng với các yêu cầu hàn khác nhau
Các kịch bản hàn khác nhau có yêu cầu nhiệt độ khác nhau. Ví dụ, trong việc hàn các mạch áp suất có tường dày-, nhiệt độ hồ bơi nóng chảy cao hơn và đồng đều hơn được yêu cầu để đảm bảo sự hợp nhất sâu giữa các lớp; Trong hàn các đường ống có tường mỏng -, nhiệt độ thấp hơn là cần thiết để tránh biến dạng và đốt - qua.
Các chuyên gia trong ngành chỉ ra rằng trong sản xuất hàn hồ quang ngập nước thực tế, các doanh nghiệp không chỉ nên chú ý đến việc thiết lập hiện tại, điện áp và tốc độ mà còn theo dõi và điều chỉnh nhiệt độ hàn theo loại kim loại cơ bản, vật liệu hàn và cấu trúc hàn. Bằng cách làm chủ luật thay đổi nhiệt độ và ảnh hưởng của nó, có thể đạt được kết quả hàn chất lượng -}, có thể đạt được, cung cấp một sự đảm bảo vững chắc cho sự an toàn và độ tin cậy của các sản phẩm công nghiệp.
