Além dos fatores do processo, outros fatores do processo de soldagem, como tamanho da ranhura e tamanho da folga, ângulo de inclinação do eletrodo e da peça e posição espacial da junta, também podem afetar a formação e o tamanho da solda.
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1. A influência da corrente de soldagem na formação da costura de soldagem
Sob certas outras condições, à medida que a corrente de soldagem a arco aumenta, a profundidade de penetração e a altura residual da solda aumentam, e a largura de penetração aumenta ligeiramente. As razões são as seguintes:
À medida que a corrente de soldagem a arco aumenta, a força do arco que atua na soldagem aumenta, a entrada de calor do arco para a soldagem aumenta e a posição da fonte de calor se move para baixo, o que conduz à condução de calor em direção à profundidade da poça fundida e aumenta a profundidade de penetração. A profundidade de penetração da solda é aproximadamente proporcional à corrente de soldagem, ou seja, a profundidade de penetração da solda H é aproximadamente igual a Km×I.
2) A velocidade de fusão do núcleo de soldagem a arco ou fio de soldagem é proporcional à corrente de soldagem. À medida que a corrente de soldagem da soldagem a arco aumenta, a velocidade de fusão do fio de soldagem aumenta e a quantidade de fio de soldagem derretido aumenta aproximadamente proporcionalmente, enquanto a largura de fusão aumenta menos, de modo que o reforço da solda aumenta.
3) Após o aumento da corrente de soldagem, o diâmetro da coluna do arco aumenta, mas a profundidade do arco que penetra na peça aumenta e a faixa móvel do ponto do arco é limitada, portanto o aumento na largura de fusão é pequeno.
Durante a soldagem a arco com proteção de gás, a corrente de soldagem aumenta e a profundidade de penetração da solda aumenta. Se a corrente de soldagem for muito grande e a densidade de corrente muito alta, é provável que ocorra penetração semelhante a um dedo, especialmente ao soldar alumínio.
2. A influência da tensão do arco na formação da costura de soldagem
Quando outras condições são certas, o aumento da tensão do arco aumentará a potência do arco correspondentemente e a entrada de calor para a soldagem aumentará. No entanto, o aumento na tensão do arco é conseguido aumentando o comprimento do arco. O aumento no comprimento do arco aumenta o raio da fonte de calor do arco, aumenta a dissipação de calor do arco e reduz a densidade de energia da soldagem de entrada. Portanto, a profundidade de penetração diminui ligeiramente enquanto a profundidade de penetração aumenta. Ao mesmo tempo, como a corrente de soldagem permanece inalterada, a quantidade de fusão do fio de soldagem permanece basicamente inalterada, fazendo com que o reforço da solda diminua.
Vários métodos de soldagem a arco são usados para obter a formação adequada da costura de soldagem, ou seja, para manter um coeficiente de formação de costura de soldagem apropriado φ e para aumentar a tensão do arco adequadamente enquanto aumenta a corrente de soldagem. É necessário que a tensão do arco e a corrente de soldagem tenham uma relação de correspondência adequada. . Isso é mais comum na soldagem a arco metálico.
3. Efeito da velocidade de soldagem na formação da solda
Sob certas outras condições, o aumento da velocidade de soldagem levará a uma redução na entrada de calor de soldagem, reduzindo assim tanto a largura da solda quanto a profundidade de penetração. Como a quantidade de deposição de arame metálico por unidade de comprimento de solda é inversamente proporcional à velocidade de soldagem, o reforço da solda também é reduzido.
A velocidade de soldagem é um indicador importante para avaliar a produtividade da soldagem. Para melhorar a produtividade da soldagem, a velocidade de soldagem deve ser aumentada. No entanto, para garantir o tamanho de solda necessário no projeto estrutural, a corrente de soldagem e a tensão do arco devem ser aumentadas correspondentemente enquanto a velocidade de soldagem aumenta. Essas três quantidades estão inter-relacionadas. Ao mesmo tempo, também deve ser considerado que ao aumentar a corrente de soldagem, a tensão do arco e a velocidade de soldagem (ou seja, usando arco de soldagem de alta potência e soldagem de alta velocidade de soldagem), podem ocorrer defeitos de soldagem durante a formação do fundido piscina e o processo de solidificação da poça de fusão, como mordida. Bordas, fissuras, etc., portanto há um limite para aumentar a velocidade de soldagem.
4. A influência do tipo de corrente de soldagem e polaridade e tamanho do eletrodo na formação da solda
1. Tipo e polaridade da corrente de soldagem
Os tipos de corrente de soldagem são divididos em DC e AC. Dentre eles, a soldagem a arco CC é dividida em CC constante e CC pulsada de acordo com a presença ou ausência de pulsos de corrente; de acordo com a polaridade, ela é dividida em conexão DC direta (a soldagem é conectada ao positivo) e conexão DC reversa (a soldagem é conectada ao negativo). A soldagem a arco CA é dividida em onda senoidal CA e onda quadrada CA de acordo com diferentes formas de onda de corrente. O tipo e a polaridade da corrente de soldagem afetam a quantidade de calor fornecido pelo arco à soldagem, afetando assim a formação da solda. Também pode afetar o processo de transferência de gotas e a remoção da película de óxido na superfície do metal base.
Quando a soldagem a arco de tungstênio é usada para soldar aço, titânio e outros materiais metálicos, a profundidade de penetração da solda formada é maior quando a corrente contínua é conectada, a penetração é a menor quando a corrente contínua é conectada reversamente e a CA está entre o dois. Como a penetração da solda é maior durante a conexão de corrente contínua e a perda de queima do eletrodo de tungstênio é a menor, a conexão de corrente contínua deve ser usada ao soldar aço, titânio e outros materiais metálicos com soldagem a arco de argônio com eletrodo de tungstênio. Quando a soldagem a arco de tungstênio e argônio usa soldagem DC pulsada, os parâmetros de pulso podem ser ajustados, de modo que o tamanho da formação da costura de soldagem possa ser controlado conforme necessário. Ao soldar alumínio, magnésio e suas ligas com soldagem a arco de tungstênio, é necessário usar o efeito de limpeza catódica do arco para limpar a película de óxido na superfície do material de base. É melhor usar AC. Como os parâmetros da forma de onda da onda quadrada AC são ajustáveis, o efeito de soldagem é melhor. .
Durante a soldagem a arco metálico, a profundidade e largura de penetração da solda na conexão reversa CC são maiores do que aquelas na conexão de corrente contínua, e a profundidade e largura de penetração na soldagem CA estão entre as duas. Portanto, durante a soldagem por arco submerso, a conexão reversa DC é utilizada para obter maior penetração; enquanto durante a soldagem de superfície por arco submerso, a conexão direta CC é usada para reduzir a penetração. Durante a soldagem a arco com proteção de gás, a profundidade de penetração não é apenas maior durante a conexão reversa CC, mas também o arco de soldagem e os processos de transferência de gotículas são mais estáveis do que aqueles durante a conexão de corrente contínua e CA, e também tem um efeito de limpeza de cátodo, portanto é amplamente utilizado, enquanto a conexão direta DC e a comunicação geralmente não são usadas.
2. Influência do formato da ponta da ponta de tungstênio, diâmetro do fio e comprimento da extensão
O ângulo e a forma da extremidade frontal do eletrodo de tungstênio têm grande influência na concentração e na pressão do arco e devem ser selecionados de acordo com o tamanho da corrente de soldagem e a espessura da soldagem. Geralmente, quanto mais concentrado o arco e maior a pressão do arco, maior será a profundidade de penetração e a redução correspondente na largura de penetração.
Durante a soldagem a arco de metal a gás, quando a corrente de soldagem é constante, quanto mais fino o fio de soldagem, mais concentrado será o aquecimento do arco, a profundidade de penetração aumentará e a largura de penetração diminuirá. No entanto, ao selecionar o diâmetro do fio de soldagem em projetos de soldagem reais, o tamanho atual e o formato da poça de fusão também devem ser considerados para evitar má formação de solda.
Quando o comprimento de extensão do fio de soldagem na soldagem a arco de metal a gás aumenta, o calor de resistência gerado pela corrente de soldagem através da parte estendida do fio de soldagem aumenta, o que aumenta a velocidade de fusão do fio de soldagem, de modo que o reforço da solda aumenta e o a profundidade de penetração diminui. Como a resistividade do fio de soldagem de aço é relativamente grande, a influência do comprimento da extensão do fio de soldagem na formação da costura de soldagem é mais óbvia na soldagem de aço e fio fino. A resistividade do fio de solda de alumínio é relativamente pequena e sua influência não é significativa. Embora aumentar o comprimento de extensão do fio de solda possa melhorar o coeficiente de fusão do fio de solda, considerando a estabilidade da fusão do fio de solda e a formação da costura de solda, há uma faixa permitida de variação no comprimento de extensão do fio de solda. fio de soldagem.
5. A influência de outros fatores de processo nos fatores de formação de costuras de soldagem
Além dos fatores de processo mencionados acima, outros fatores de processo de soldagem, como tamanho da ranhura e tamanho da folga, ângulo de inclinação do eletrodo e da peça de trabalho e posição espacial da junta, também podem afetar a formação e o tamanho da solda.
1. Sulcos e lacunas
Quando a soldagem a arco é usada para soldar juntas de topo, a reserva de uma folga, o tamanho da folga e a forma da ranhura são geralmente determinados com base na espessura da placa soldada. Quando outras condições são constantes, quanto maior o tamanho da ranhura ou folga, menor será o reforço da costura soldada, o que equivale a uma diminuição na posição da costura de solda, e neste momento a taxa de fusão diminui. Portanto, deixar lacunas ou abrir ranhuras pode ser usado para controlar o tamanho do reforço e ajustar a taxa de fusão. Comparado com o chanfro sem deixar lacuna, as condições de dissipação de calor dos dois são um pouco diferentes. De modo geral, as condições de cristalização do chanfro são mais favoráveis.
2. Ângulo de inclinação do eletrodo (fio de soldagem)
Durante a soldagem a arco, de acordo com a relação entre a direção de inclinação do eletrodo e a direção de soldagem, ela é dividida em dois tipos: inclinação do eletrodo para frente e inclinação do eletrodo para trás. Quando o fio de soldadura se inclina, o eixo do arco também se inclina em conformidade. Quando o fio de soldagem se inclina para frente, o efeito da força do arco na descarga para trás do metal da poça fundida é enfraquecido, a camada de metal líquido no fundo da poça fundida torna-se mais espessa, a profundidade de penetração diminui, a profundidade do arco penetrando na soldagem diminui, a faixa de movimento do ponto do arco se expande, a largura do fundido aumenta e a coaltura diminui. Quanto menor o ângulo de avanço α do fio de soldagem, mais óbvio será esse efeito. Quando o fio de solda é inclinado para trás, a situação é oposta. Ao usar soldagem a arco com eletrodo, o método de inclinação traseira do eletrodo é frequentemente usado, e o ângulo de inclinação α está entre 65° e 80°.
3. Ângulo de inclinação da soldagem
A inclinação da soldagem é freqüentemente encontrada na produção real e pode ser dividida em soldagem ascendente e soldagem descendente. Neste momento, o metal fundido tende a fluir para baixo ao longo da encosta sob a ação da gravidade. Durante a soldagem ascendente, a gravidade ajuda o metal da poça derretida a se mover em direção à parte traseira da poça de fusão, de modo que a profundidade de penetração é grande, a largura do fundido é estreita e a altura restante é grande. Quando o ângulo de inclinação ascendente α é de 6° a 12°, o reforço é muito grande e é provável que ocorram rebaixos em ambos os lados. Durante a soldagem downslope, este efeito evita que o metal na poça de fusão seja descarregado para a parte traseira da poça de fusão. O arco não pode aquecer profundamente o metal no fundo da poça de fusão. A profundidade de penetração diminui, a faixa de movimento do ponto do arco se expande, a largura fundida aumenta e a altura residual diminui. Se o ângulo de inclinação da soldagem for muito grande, isso levará à penetração insuficiente e ao transbordamento do metal líquido na poça fundida.
4. Material de soldagem e espessura
A penetração da solda está relacionada à corrente de soldagem, bem como à condutividade térmica e capacidade térmica volumétrica do material. Quanto melhor for a condutividade térmica do material e maior a capacidade térmica volumétrica, mais calor será necessário para derreter um volume unitário de metal e aumentar a mesma temperatura. Portanto, sob certas condições, como corrente de soldagem e outras condições, a profundidade e largura de penetração serão apenas diminuídas. Quanto maior a densidade do material ou a viscosidade do líquido, mais difícil será para o arco deslocar o metal líquido da poça fundida e menor será a profundidade de penetração. A espessura da soldagem afeta a condução de calor dentro da soldagem. Quando outras condições são as mesmas, a espessura da soldagem aumenta, a dissipação de calor aumenta e a largura e profundidade de penetração diminuem.
5. Fluxo, revestimento do eletrodo e gás de proteção
Diferentes composições de fluxo ou revestimento de eletrodo levam a diferentes quedas de tensão polar e gradientes de potencial da coluna de arco do arco, o que inevitavelmente afetará a formação da solda. Quando a densidade do fluxo é pequena, o tamanho da partícula é grande ou a altura de empilhamento é pequena, a pressão ao redor do arco é baixa, a coluna do arco se expande e o ponto do arco se move em uma grande faixa, então a profundidade de penetração é pequena, a largura de fusão é grande e a altura residual é pequena. Ao soldar peças espessas com soldagem a arco de alta potência, o uso de fluxo semelhante a pedra-pomes pode reduzir a pressão do arco, reduzir a profundidade de penetração e aumentar a largura de penetração. Além disso, a escória de soldagem deve ter viscosidade e temperatura de fusão adequadas. Se a viscosidade for muito alta ou a temperatura de fusão for alta, a escória terá baixa permeabilidade ao ar e é fácil formar muitos poços de pressão na superfície da solda, e a deformação superficial da solda será fraca.
A composição do gás de proteção (como Ar, He, N2, CO2) utilizado na soldagem a arco é diferente, e suas propriedades físicas como a condutividade térmica são diferentes, o que afeta a queda de pressão polar do arco, o gradiente de potencial do coluna de arco, a seção transversal condutora da coluna de arco e a força de fluxo de plasma. , distribuição específica do fluxo de calor, etc., todos os quais afetam a formação da solda.
Resumindo, existem muitos fatores que afetam a formação da solda. Para obter uma boa formação da solda, é necessário selecionar com base no material e na espessura da soldagem, na posição espacial da solda, na forma da junta, nas condições de trabalho, nos requisitos de desempenho da junta e no tamanho da solda, etc. as condições de soldagem são usadas para soldagem, e o mais importante é a atitude do soldador em relação à soldagem! Caso contrário, a formação e o desempenho da costura de soldagem podem não atender aos requisitos e podem até ocorrer vários defeitos de soldagem.
Horário da postagem: 27 de fevereiro de 2024
