Поред фактора процеса, други фактори процеса заваривања, као што су величина жлеба и величина зазора, угао нагиба електроде и обратка, просторни положај споја, итд., такође могу утицати на формирање шава и величину шава.
Један. Утицај струје заваривања на формирање шава
Под одређеним другим условима, са повећањем струје лучног заваривања, дубина продирања и заостала висина шава се повећавају, а ширина продора незнатно расте. Разлози за то су следећи:
1) Како се струја заваривања лучног заваривања повећава, повећава се сила лука која делује на заварени спој, повећава се унос топлоте лука у завар, а положај извора топлоте се помера наниже, што погодује вођењу топлоте до дубину растопљеног базена и повећава дубину продирања. Дубина продирања је приближно пропорционална струји заваривања, односно дубина продирања шава Х је приближно једнака Км×И. У формули, Км је коефицијент пенетрације (број милиметара у којима се струја заваривања повећава за 100 А да би повећала продор шава), који је повезан са методом електролучног заваривања, пречником жице, врстом струје итд. Погледајте табелу {{2 }}.
Табела 1-1 Коефицијент пенетрације Км за различите методе и параметре електролучног заваривања (челик за заваривање)
2) Брзина топљења језгра или жице за електролучно заваривање је пропорционална струји заваривања. Са повећањем струје заваривања лучног заваривања, брзина топљења жице за заваривање расте, а количина топљења жице за заваривање расте приближно пропорционално, док је повећање ширине топљења мање, па се повећава висина завареног шава.
3) Када се струја заваривања повећава, пречник стуба лука се повећава, али се повећава дубина лука у радни предмет, а опсег кретања тачке лука је ограничен, тако да је повећање ширине топљења мало.
Током електролучног заваривања метала заштићеног гасом, струја заваривања се повећава и продирање шава се повећава. Ако је струја заваривања превелика и густина струје превелика, вероватно ће доћи до продора у облику прста, посебно када се заварива алуминијум.
Друго, утицај напона лука на формирање шава
Под одређеним другим условима, када се повећа напон лука, снага лука се повећава у складу са тим, а повећава се унос топлоте завареног споја. Међутим, повећање напона лука се постиже повећањем дужине лука. Повећањем дужине лука повећава се радијус извора топлоте лука, расипање топлоте лука се повећава, а густина енергије улазног завара се смањује, па се дубина продирања незнатно смањује и дубина продирања повећава. Истовремено, пошто струја заваривања остаје непромењена, количина топљења жице за заваривање је у основи непромењена, што смањује висину завара.
За различите методе лучног заваривања, Русија и Јапан треба да добију одговарајуће формирање шава, то јест да одржавају одговарајући коефицијент формирања шава φ, да на одговарајући начин повећају напон лука уз повећање струје заваривања и захтевају одговарајући однос између напона лука и напона лука. струја заваривања. . Ово је најчешће код електролучног заваривања растопљеним електродама.
Треће, утицај брзине заваривања на формирање завара
Под одређеним другим условима, повећање брзине заваривања ће довести до смањења уноса топлоте заваривања, чиме се смањује ширина вара и дубина продирања. Пошто је количина таложења метала жице на јединици дужине завара обрнуто пропорционална брзини заваривања, то такође доводи до смањења висине шава.
Брзина заваривања је важан индекс за процену продуктивности заваривања. Да би се побољшала продуктивност заваривања, треба повећати брзину заваривања. Међутим, да би се обезбедила величина завара која је потребна конструкцијским дизајном, струју заваривања и напон лука треба одговарајуће повећати уз повећање брзине заваривања. Ове три величине су међусобно повезане. Истовремено, треба имати у виду да када се повећа струја заваривања, напон лука и брзина заваривања (тј. лук заваривања велике снаге, заваривање великом брзином), може доћи до дефекта заваривања у процесу формирања растопљеног базена и током процеса очвршћавања растопљеног базена, као што је нагризање. Ивице, пукотине итд., тако да постоји ограничење за повећање брзине заваривања.
Четврто, утицај врсте струје заваривања и поларитета и величине електроде на формирање шава
1. Врста и поларитет струје заваривања
Врсте струје заваривања су подељене на једносмерну и наизменичну струју. Међу њима, ДЦ лучно заваривање је подељено на константно ДЦ и импулсно ДЦ према присуству или одсуству струјног импулса; према поларитету дели се на једносмерну позитивну везу (део за заваривање је повезан са позитивним) и ДЦ реверзни прикључак (део за заваривање је повезан на минус). АЦ заваривање је подељено на синусни талас АЦ и квадратни талас наизменичне струје према различитим таласним облицима струје. Врста и поларитет струје заваривања утичу на количину топлоте коју лук уноси у завар, тако да може утицати на формирање вара, а такође утиче на процес преноса капљица и уклањање оксидног филма на површини основног метала.
Када се аргон волфрам заваривање користи за заваривање челика, титанијума и других металних материјала, дубина продирања шава формираног када је ДЦ спојен је највећа, а пенетрација је најмања када је ДЦ обрнут, а наизменична струја је између двоје. Пошто је продирање завареног шава највеће током ДЦ позитивног заваривања, а губитак сагоревања волфрамове електроде најмањи, ДЦ позитивно заваривање треба користити при заваривању челика, титанијума и других металних материјала. Када ТИГ заваривање усвоји пулсно ДЦ заваривање, пошто се параметри импулса могу подесити, величина формирања шава за заваривање може се контролисати по потреби. Приликом заваривања алуминијума, магнезијума и њихових легура електролучним заваривањем са аргоном и волфрамом, потребно је користити катодно чишћење лука за чишћење оксидног филма на површини основног метала. Боље је користити АЦ. Пошто се параметри таласног облика АЦ квадратног таласа могу подесити, ефекат заваривања је бољи. .
Код електролучног заваривања фузионом електродом, дубина и ширина продирања шава за ДЦ обрнуту везу су веће од оних код ДЦ позитивне везе, а дубина продирања и ширина заваривања наизменичном струјом су између њих. Стога, код заваривања под водом, ДЦ реверзна веза се користи за добијање веће дубине продирања; док се код заваривања под потопљеним луком користи једносмерна предња веза за смањење дубине продирања. У заваривању гасног метала, широко се користи јер ДЦ реверзна веза не само да има велику дубину продирања, већ су и процес преноса лука и капљица стабилнији од ДЦ позитивне везе и АЦ и имају ефекат чишћења катоде, тако да широко се користи. Комуникација се углавном не користи.
2. Утицај облика врха волфрамове електроде, пречника жице и дужине продужетка
Угао и облик предњег краја волфрамове електроде имају велики утицај на концентрацију лука и притисак лука и треба га одабрати према величини струје заваривања и дебљини завара. Генерално, што је лук концентрисанији и што је већи притисак лука, већа је дубина продирања и одговарајуће смањење ширине пенетрације.
Код заваривања гасом метала, када је струја заваривања константна, што је жица за заваривање тања, то је загревање лука концентрисаније, дубина продирања се повећава, а ширина фузије се смањује. Међутим, приликом избора пречника жице у стварном пројекту заваривања, треба узети у обзир и величину струје и облик растопљеног базена како би се избегло лоше формирање завара.
Када се дужина продужетка жице за заваривање код МИГАВ електролучног заваривања повећава, повећава се отпор топлоте коју ствара струја заваривања кроз издужени део жице за заваривање, тако да се повећава брзина топљења жице за заваривање, па се преостала висина заваривања повећава. шав се повећава, док се дубина продирања смањује. Због релативно велике отпорности челичне жице, утицај дужине продужетка жице на формирање вара је очигледан код заваривања челика и танких жица. Отпорност алуминијумске жице за заваривање је релативно мала, а њен утицај није велики. Иако повећање дужине продужетка жице за заваривање може побољшати коефицијент топљења жице за заваривање, постоји дозвољени опсег варијација у дужини истезања жице за заваривање с обзиром на стабилност топљења жице за заваривање и формирања шава за заваривање.
Пет. Утицај других фактора процеса на факторе формирања завареног шава
Поред горе наведених фактора процеса, други фактори процеса заваривања, као што су величина жлеба и величина зазора, угао нагиба електроде и обратка, и просторни положај споја, такође могу утицати на формирање шава и величину шава.
1. Жлеб и зазор
Приликом заваривања чеоних спојева електролучним заваривањем обично се одређује да ли се резервише зазор, величина зазора и облик жлеба према дебљини заварене плоче. Под одређеним другим условима, што је већа величина жлеба или зазора, то је мања преостала висина завареног шава, што је еквивалентно смањењу положаја завареног шава, а однос фузије се у овом тренутку смањује. Због тога се размак или косина могу користити за контролу величине препуста и подешавање односа фузије. У поређењу са искошењем са зазором и без зазора, услови одвођења топлоте су нешто другачији. Уопштено говорећи, услови кристализације косине су повољнији.
2. Нагиб електроде (жице за заваривање).
Током лучног заваривања, према односу између правца нагиба електроде и правца заваривања, може се поделити на два типа: нагиб електроде напред и нагиб електроде уназад. Када је жица за заваривање нагнута, оса лука се такође нагиње у складу са тим. Када се жица за заваривање нагне напред, ефекат силе лука на повратно пражњење растопљеног метала базена је ослабљен, слој течног метала на дну растопљеног базена постаје дебљи, дубина продирања се смањује, дубина лука у заварени спој се смањује, опсег кретања лучне тачке се шири, а ширина топљења се смањује. повећава, преостала висина се смањује. Што је мањи угао нагиба жице напред, ефекат је очигледнији. Када је жица нагнута уназад, тачно је супротно. У заваривању електродама, најчешће се користи метода нагиба електроде, а угао нагиба је погоднији између 65 степени и 80 степени.
3. Угао заваривања
Нагиб заваривања се често сусреће у стварној производњи, који се може поделити на заваривање узбрдо и заваривање низбрдо. У овом тренутку, растопљени метал базена тежи да тече низ падину под дејством гравитације. Приликом заваривања узбрдо, гравитација помаже растопљеном металу базена да се испусти до репа растопљеног базена, тако да је дубина продирања велика, ширина топљења уска, а висина вишка велика. Када је угао нагиба 6 степени -12 степена, вишак висине је превелик и лако је доћи до подрезивања са обе стране. Током заваривања низбрдо, овај ефекат спречава да се растопљени метал из базена испусти до репа растопљеног базена, а лук не може дубоко загрејати метал на дну растопљеног базена. Ако је угао нагиба завареног споја превелик, то ће довести до недовољног продора и преливања течног метала у растопљеном базену.
4. Материјал заваривања и дебљина
Продор шава је повезан са струјом заваривања, као и топлотном проводљивошћу и запреминским топлотним капацитетом материјала. Што је боља топлотна проводљивост материјала и већи запремински топлотни капацитет, то је више топлоте потребно за топљење метала по јединици запремине и подизање исте температуре. Стога, под одређеним условима као што је струја заваривања, дубина продирања и ширина продирања се смањују. Што је већа густина материјала или вискозност течности, то је теже за лук да помери метал у течном растопљеном базену, а дубина продирања је мања. Дебљина завара утиче на проводљивост топлоте унутар завара. Када су остали услови исти, дебљина завара се повећава, расипање топлоте се повећава, а ширина фузије и дубина продирања се смањују.
5. Флукс, премаз електроде и заштитни гас
Састав флукса или превлаке електроде је различит, што резултира различитим падом напона лука и градијентом потенцијала стуба лука, што ће неизбежно утицати на формирање вара. Када је густина флукса мала, величина честица је велика или висина слагања мала, притисак око лука је низак, стуб лука се шири, а опсег кретања тачке лука је велики, тако да је дубина продирања мала, топљење ширина је велика, а преостала висина мала. Када се лучно заваривање велике снаге користи за заваривање дебелих делова, употреба флукса налик пловућци може смањити притисак лука, смањити дубину продирања и повећати ширину фузије. Поред тога, шљака за заваривање треба да има одговарајући вискозитет и температуру топљења. Ако је вискозност превисока или је температура топљења превисока, шљака ће бити слабо проветрена, а на површини завара лако је формирати много јама под притиском, а површина завара ће се погоршати.
Састав заштитног гаса (као што су Ар, Хе, Н2, ЦО2) за електролучно заваривање је различит, а његова физичка својства као што је топлотна проводљивост су различита, што чини пад притиска на полу лука и градијент потенцијала стуба лука, стуб лука проводљив попречни пресек, сила струјања плазме. , расподела специфичног топлотног тока итд., што све утиче на формирање шава.
Укратко, постоји много фактора који утичу на формирање завара. Да би се добио добар облик вара, потребно је одабрати према материјалу и дебљини завара, просторном положају вара, облику споја и захтевима услова рада на перформансе споја и величину вара. За заваривање се користе одговарајући начини заваривања и услови заваривања, а најважнији је однос заваривача према заваривању! У супротном, формирање вара и његове перформансе можда неће испунити захтеве, па чак и могу доћи до разних дефеката заваривања.
