Kromě procesních faktorů mohou tvorbu svaru a velikost svaru ovlivnit i další faktory procesu svařování, jako je velikost drážky a velikost mezery, úhel sklonu elektrody a obrobku, prostorová poloha spoje atd.
Jeden. Vliv svařovacího proudu na tvorbu svaru
Za určitých dalších podmínek se s rostoucím obloukovým svařovacím proudem zvětšuje hloubka průvaru a zbytková výška svaru a šířka průvaru se mírně zvětšuje. Důvody jsou následující:
1) S rostoucím svařovacím proudem obloukového svařování se zvyšuje oblouková síla působící na svařenec, zvyšuje se tepelný příkon oblouku do svařence a poloha zdroje tepla se pohybuje dolů, což vede k vedení tepla do svařence. hloubku roztavené lázně a zvyšuje hloubku průniku. Hloubka průniku je přibližně úměrná svařovacímu proudu, to znamená, že hloubka průvaru H je přibližně rovna Km×I. Ve vzorci je Km koeficient průniku (počet milimetrů, o který se svařovací proud zvýší o 100A, aby se zvýšil průvar svaru), který souvisí s metodou obloukového svařování, průměrem drátu, typem proudu atd. Viz tabulka {{2 }}.
Tabulka 1-1 Koeficient penetrace Km pro různé metody a parametry obloukového svařování (svařování oceli)
2) Rychlost tavení jádra nebo drátu obloukového svařování je úměrná svařovacímu proudu. Se zvyšujícím se svařovacím proudem obloukového svařování se zvyšuje rychlost tavení svařovacího drátu a tavné množství svařovacího drátu se zvyšuje přibližně úměrně, zatímco zvětšení šířky tavení je menší, takže se zvyšuje výška svarového švu.
3) Když se svařovací proud zvýší, průměr sloupce oblouku se zvětší, ale hloubka oblouku do obrobku se zvětší a rozsah pohybu obloukového bodu je omezený, takže zvětšení šířky tavení je malé.
Při obloukovém svařování kovu v ochranné atmosféře se zvyšuje svařovací proud a zvyšuje se průvar svaru. Pokud je svařovací proud příliš velký a hustota proudu příliš vysoká, pravděpodobně dojde k pronikání ve tvaru prstu, zejména při svařování hliníku.
Za druhé, vliv napětí oblouku na tvorbu svaru
Za určitých jiných podmínek, když se napětí oblouku zvýší, výkon oblouku se odpovídajícím způsobem zvýší a tepelný příkon svařence se zvýší. Zvýšení napětí oblouku je však dosaženo zvětšením délky oblouku. Zvětšením délky oblouku se zvětší poloměr zdroje tepla oblouku, zvýší se odvod tepla oblouku a sníží se hustota energie vstupního svařence, takže hloubka vniku se mírně sníží a hloubka vniku se zvýší. Současně, protože svařovací proud zůstává nezměněn, se tavné množství svařovacího drátu v podstatě nemění, což snižuje výšku svaru.
Pro různé metody obloukového svařování musí Rusko a Japonsko získat vhodnou formaci svaru, to znamená zachovat vhodný koeficient tvorby svaru φ, přiměřeně zvýšit napětí oblouku při současném zvýšení svařovacího proudu a vyžadovat vhodný poměr mezi napětím oblouku a svařovací proud. . To je nejčastější při obloukovém svařování roztavenou elektrodou.
Za třetí, vliv rychlosti svařování na tvorbu svaru
Za určitých dalších podmínek povede zvýšení rychlosti svařování ke snížení příkonu svařovacího tepla, čímž se sníží šířka svaru a hloubka průvaru. Protože množství naneseného drátu na jednotku délky svaru je nepřímo úměrné rychlosti svařování, vede to také ke snížení výšky svaru.
Rychlost svařování je důležitým ukazatelem pro hodnocení produktivity svařování. Aby se zvýšila produktivita svařování, měla by se zvýšit rychlost svařování. Aby se však zajistila velikost svaru požadovaná konstrukčním návrhem, měly by být svařovací proud a napětí oblouku odpovídajícím způsobem zvýšeny při zvýšení rychlosti svařování. Tyto tři veličiny spolu souvisí. Současně je také třeba vzít v úvahu, že při zvýšení svařovacího proudu, napětí oblouku a rychlosti svařování (tj. vysokovýkonný svařovací oblouk, svařování vysokou rychlostí svařování) se mohou v procesu tvarování roztaveného materiálu objevit vady svařování. a během procesu tuhnutí roztavené lázně, jako je zadření. Hrany, praskliny atd., takže existuje limit pro zvýšení rychlosti svařování.
Za čtvrté, vliv typu svařovacího proudu a polarity a velikosti elektrody na tvorbu svaru
1. Druh a polarita svařovacího proudu
Druhy svařovacího proudu se dělí na stejnosměrný a střídavý. Mezi nimi se stejnosměrné obloukové svařování dělí na konstantní DC a pulzní DC podle přítomnosti nebo nepřítomnosti proudového pulzu; podle polarity se dělí na stejnosměrné kladné připojení (svařovací část je připojena ke kladnému pólu) a stejnosměrné zpětné připojení (svařovací část je připojena k zápornému pólu). Obloukové svařování střídavým proudem se dělí na sinusové AC a obdélníkové AC podle různých průběhů proudu. Typ a polarita svařovacího proudu ovlivňuje množství tepla vneseného obloukem do svařence, takže může ovlivnit tvorbu svaru a také ovlivnit proces přenosu kapek a odstranění oxidového filmu na povrchu základního kovu.
Když se argon wolframové obloukové svařování používá ke svařování oceli, titanu a jiných kovových materiálů, hloubka průniku svaru vytvořeného při připojení DC je největší a průnik je nejmenší, když je DC obrácený a AC je mezi ti dva. Protože průnik svarového švu je největší při stejnosměrném kladném svařování a ztráta hořením wolframové elektrody je nejmenší, mělo by se stejnosměrné kladné svařování používat při svařování oceli, titanu a jiných kovových materiálů. Když TIG svařování používá pulzní stejnosměrné svařování, protože parametry pulzu lze upravit, lze velikost tvarování svaru řídit podle potřeby. Při svařování hliníku, hořčíku a jejich slitin argonovým wolframovým obloukovým svařováním je nutné využít katodového čisticího působení oblouku k čištění oxidového filmu na povrchu základního kovu. Je lepší použít AC. Vzhledem k tomu, že parametry tvaru vlny obdélníkové vlny AC lze upravit, svařovací efekt je lepší. .
Při obloukovém svařování tavnou elektrodou je hloubka a šířka průvaru stejnosměrného reverzního spojení větší než u stejnosměrného kladného spojení a hloubka průniku a šířka střídavého svařování je mezi těmito dvěma. Proto se při svařování pod tavidlem používá zpětné stejnosměrné zapojení pro získání větší hloubky průniku; zatímco při svařování pod tavidlem se ke snížení hloubky průniku používá DC dopředné připojení. Při svařování plynovým kovovým obloukem je široce používán, protože stejnosměrné reverzní připojení má nejen velkou hloubku průniku, ale také svařovací oblouk a proces přenosu kapek jsou stabilnější než stejnosměrné kladné připojení a střídavý proud a mají účinek čištění katody, takže je široce používán. Komunikace se obecně nepoužívá.
2. Vliv tvaru hrotu wolframové elektrody, průměru drátu a délky prodloužení
Úhel a tvar předního konce wolframové elektrody mají velký vliv na koncentraci oblouku a tlak oblouku a měly by být zvoleny podle velikosti svařovacího proudu a tloušťky svařence. Obecně platí, že čím koncentrovanější je oblouk a čím větší je tlak oblouku, tím větší je hloubka průniku a odpovídající zmenšení šířky průniku.
Při obloukovém svařování kovů plynem, kdy je svařovací proud konstantní, čím tenčí je svařovací drát, tím koncentrovanější je ohřev oblouku, hloubka průniku se zvyšuje a šířka tavení se zmenšuje. Při volbě průměru drátu ve skutečném svařovacím projektu je však třeba vzít v úvahu také velikost proudu a tvar tavné lázně, aby se zabránilo špatné tvorbě svaru.
Když se prodlužovací délka svařovacího drátu při obloukovém svařování MIGAW zvětšuje, odporové teplo generované svařovacím proudem procházející prodlouženou částí svařovacího drátu se zvyšuje, takže se zvyšuje rychlost tavení svařovacího drátu, takže zbytková výška svařování šev se zvětšuje, zatímco hloubka průniku klesá. Vzhledem k relativně velkému měrnému odporu ocelového drátu je při svařování ocelí a tenkých drátů zřejmý vliv délky prodloužení drátu na tvorbu svaru. Odpor hliníkového svařovacího drátu je relativně malý a jeho vliv není velký. Ačkoli zvětšení délky prodloužení svařovacího drátu může zlepšit koeficient tavení svařovacího drátu, existuje přípustný rozsah variací v délce prodloužení svařovacího drátu s ohledem na stabilitu tavení svařovacího drátu a tvorbu svarového švu.
Pět. Vliv dalších faktorů procesu na faktory tvorby svaru
Kromě výše uvedených procesních faktorů mohou tvorbu svaru a velikost svaru ovlivnit také další faktory procesu svařování, jako je velikost drážky a velikost mezery, úhel sklonu elektrody a obrobku a prostorová poloha spoje.
1. Drážka a mezera
Při svařování tupých spojů obloukovým svařováním se obvykle určuje, zda vyhradit mezeru, velikost mezery a tvar drážky podle tloušťky svařovaného plechu. Za určitých jiných podmínek platí, že čím větší je velikost drážky nebo mezery, tím menší je zbytková výška svarového švu, což je ekvivalentní poklesu polohy svarového švu, a tavný poměr je v tomto okamžiku snížen. Mezeru nebo zkosení lze proto použít k ovládání velikosti přesahu a nastavení svařovacího poměru. Ve srovnání s úkosem s mezerou a bez mezery jsou podmínky rozptylu tepla u obou poněkud odlišné. Obecně lze říci, že podmínky krystalizace úkosu jsou příznivější.
2. Sklon elektrody (svařovacího drátu).
Při obloukovém svařování lze podle vztahu mezi směrem náklonu elektrody a směrem svařování rozdělit na dva typy: naklonění elektrody dopředu a naklonění elektrody dozadu. Při naklonění svařovacího drátu se odpovídajícím způsobem nakloní i osa oblouku. Při naklonění svařovacího drátu dopředu se zeslabí účinek síly oblouku na zpětné vypouštění kovu roztavené lázně, vrstva tekutého kovu na dně roztavené lázně se ztloustne, hloubka průniku se sníží, hloubka oblouku se sníží. do svařence klesá, rozsah pohybu obloukového bodu se rozšiřuje a šířka tavení se zmenšuje. zvýšení, zbytková výška se sníží. Čím menší je úhel dopředného sklonu drátu, tím je účinek zřetelnější. Když se drát nakloní dozadu, opak je pravdou. Při obloukovém svařování elektrodou se většinou používá metoda zpětného naklánění elektrody a úhel sklonu je vhodnější mezi 65 stupni a 80 stupni.
3. Svařovací úhel
Ve skutečné výrobě se často setkáváme se sklonem svařence, který lze rozdělit na svařování do kopce a svařování z kopce. V tomto okamžiku má roztavený kov bazénu tendenci stékat dolů ze svahu působením gravitace. Při svařování ve svahu gravitace pomáhá roztavenému kovu lázně vytékat do konce roztavené lázně, takže hloubka průniku je velká, šířka tavení je úzká a přebytečná výška je velká. Když je úhel stoupání 6 stupňů -12 stupňů , je nadměrná výška příliš velká a na obou stranách se snadno objeví podříznutí. Během sjezdového svařování tento efekt zabraňuje tomu, aby byl roztavený kov lázně vypouštěn na konec roztavené lázně a oblouk nemůže kov na dně roztavené lázně hluboko zahřát. Pokud je úhel sklonu svařence příliš velký, povede to k nedostatečnému pronikání a přetečení tekutého kovu v tavenině.
4. Materiál a tloušťka svařence
Průnik svaru souvisí se svařovacím proudem, dále s tepelnou vodivostí a objemovou tepelnou kapacitou materiálu. Čím lepší je tepelná vodivost materiálu a čím větší je objemová tepelná kapacita, tím více tepla je potřeba k roztavení kovu na jednotku objemu a zvýšení stejné teploty. Proto se za určitých podmínek, jako je svařovací proud, hloubka průniku a šířka průniku zmenšují. Čím vyšší je hustota materiálu nebo viskozita kapaliny, tím obtížnější je pro oblouk vytlačit kov v kapalné roztavené lázni a tím menší je hloubka průniku. Tloušťka svařence ovlivňuje vedení tepla uvnitř svařence. Když jsou ostatní podmínky stejné, tloušťka svařence se zvětšuje, rozptyl tepla se zvyšuje a šířka svaru a hloubka průvaru se snižují.
5. Tavidlo, povlak elektrod a ochranný plyn
Složení tavidla nebo povlaku elektrody je různé, což má za následek různý pokles napětí na oblouku a gradient potenciálu sloupce oblouku, což nevyhnutelně ovlivní tvorbu svaru. Když je hustota toku malá, velikost částic je velká nebo výška stohování je malá, tlak kolem oblouku je nízký, sloupec oblouku se rozšiřuje a rozsah pohybu obloukového bodu je velký, takže hloubka průniku je malá, tavení šířka je velká a zbývající výška je malá. Když se vysokovýkonné obloukové svařování používá ke svařování tlustých dílů, použití pemzového tavidla může snížit tlak oblouku, snížit hloubku průniku a zvětšit šířku svaru. Kromě toho by svařovací struska měla mít vhodnou viskozitu a teplotu tání. Pokud je viskozita příliš vysoká nebo teplota tavení příliš vysoká, struska bude špatně odvětrávána a na povrchu svaru se snadno vytvoří mnoho tlakových důlků a povrch svaru se zhorší.
Složení ochranného plynu (jako je Ar, He, N2, CO2) pro obloukové svařování je odlišné a jeho fyzikální vlastnosti, jako je tepelná vodivost, jsou odlišné, což činí pokles tlaku na pólu oblouku a gradient potenciálu sloupce oblouku, sloupec oblouku vodivý průřez, síla proudění plazmatu. , měrné rozložení tepelného toku atd., které všechny ovlivňují tvorbu svaru.
Stručně řečeno, existuje mnoho faktorů, které ovlivňují tvorbu svaru. Pro dobrý tvar svaru je nutné volit podle materiálu a tloušťky svaru, prostorové polohy svaru, tvaru spoje a požadavků pracovních podmínek na výkon spoje a velikost svaru. Pro svařování se používají vhodné metody svařování a podmínky svařování a nejdůležitější je postoj svářeče ke svařování! V opačném případě nemusí tvorba svaru a jeho výkon odpovídat požadavkům a mohou se vyskytnout i různé vady svařování.
