Під час процесу зварювання зварюваний метал піддається нагріванню, плавленню (або досягненню термопластичного стану) з подальшим затвердінням і безперервним охолодженням за рахунок підведення та передачі тепла, що називається процесом зварювання.
Тепловий процес зварювання проходить через весь процес зварювання та стає одним із основних факторів, що впливають і визначають якість зварювання та продуктивність зварювання через такі аспекти:
1) Розмір і розподіл тепла, прикладеного до металу зварного шва, визначають форму і розмір ванни розплаву.
2) Ступінь металургійної реакції у зварювальній ванні тісно пов’язаний з ефектом тепла та тривалістю часу існування ванни.
3) Зміна параметрів нагріву та охолодження зварювання впливає на процес затвердіння та фазового перетворення розплавленого металу ванни, а також впливає на трансформацію мікроструктури металу в зоні термічного впливу, тому структура та властивості зварного шва та зварювання під впливом тепла зона також пов’язана з теплом.
4) Оскільки кожна частина зварювання піддається нерівномірному нагріванню та охолодженню, що призводить до нерівномірного стану напруги, що призводить до різного ступеня деформації напруги та деформації.
5) Під дією зварювального тепла, внаслідок спільного впливу металургії, факторів напруги та структури металу, який зварюється, можуть виникати різні форми тріщин та інших металургійних дефектів.
6) Вхідна теплота зварювання та її ефективність визначають швидкість плавлення основного металу та зварювального стрижня (зварювального дроту), таким чином впливаючи на продуктивність зварювання.
Тепловий процес зварювання набагато складніший, ніж процес за звичайних умов термічної обробки, і він має такі чотири основні характеристики:
a. Локальна концентрація теплового процесу зварювання
Зварювальний виріб під час зварювання не нагрівається в цілому, а джерело тепла нагріває лише область поблизу точки прямої дії, а нагрівання та охолодження відбувається вкрай нерівномірно.
b. Мобільність джерела зварювального тепла
У процесі зварювання джерело тепла рухається відносно зварного виробу, а нагріта площа зварного виробу постійно змінюється. Коли джерело зварювального тепла наближається до певної точки зварного шва, температура точки швидко підвищується, а коли джерело тепла поступово віддаляється, точка знову охолоджується.
в. Перехідність теплового процесу зварювання
Під дією висококонцентрованого джерела тепла швидкість нагріву надзвичайно висока (при дуговому зварюванні вона може досягати понад 1500°C/с), тобто велика кількість теплової енергії передається з тепла. джерела до зварювального виробу за дуже короткий час, а завдяки нагріванню Швидкість охолодження також висока завдяки локалізації та переміщенню джерела тепла.
d. Комбінація процесу теплообміну зварюванням
Рідкий метал у зварювальній ванні знаходиться в стані інтенсивного руху. Усередині басейну розплаву в процесі теплообміну домінує конвекція рідини, тоді як поза басейном розплаву домінує теплообмін твердого тіла, а також є конвективний теплообмін і радіаційний теплообмін. Тому тепловий процес зварювання включає різні методи теплопередачі, що є складною проблемою теплопередачі.
Особливості перерахованих вище аспектів роблять проблему теплообміну зварювання дуже складною. Однак, оскільки це має важливий вплив на контроль якості зварювання та підвищення продуктивності, XINFA припускає, що зварювальні працівники повинні оволодіти його основними законами та змінними тенденціями за різних параметрів процесу.
Час публікації: 07 квітня 2023 р
