Kimpalan arka tenggelam (SAW) diiktiraf secara meluas dalam pembuatan perindustrian untuk kecekapan tinggi dan kualiti kimpalan yang stabil. Suhu, sebagai parameter teras dalam proses ini, berjalan melalui keseluruhan proses kimpalan dan secara langsung mempengaruhi pembentukan kimpalan, sifat metalurgi, dan prestasi mekanikal akhir. Jadi, apakah julat suhu tertentu kimpalan arka tenggelam? Dan apakah faktor yang akan mempengaruhi perubahan suhu?
Julat suhu utama dalam kimpalan arka tenggelam
Suhu zon arka
Zon ARC adalah kawasan teras di mana tenaga dijana dalam kimpalan arka tenggelam. Suhu di sini sangat tinggi, umumnya mencapai 10,000-15,000 darjah. Suhu tinggi seperti itu mencukupi untuk mencairkan dawai kimpalan dan permukaan logam asas, membentuk kolam cair. Suhu arka terutamanya dikekalkan oleh input tenaga elektrik. Di bawah keadaan kimpalan biasa, lajur arka, sebagai bahagian utama arka, mempunyai suhu tertinggi, manakala suhu berhampiran anod dan katod sedikit lebih rendah tetapi masih jauh melebihi titik lebur kebanyakan logam.
Suhu kolam cair
Kolam cair dibentuk oleh pencairan logam asas dan dawai kimpalan di bawah tindakan arka. Suhunya lebih rendah daripada zon arka tetapi masih kekal pada paras yang tinggi, biasanya dalam lingkungan 1,500-2,500 darjah. Suhu tertentu berkaitan dengan faktor -faktor seperti jenis logam asas, arus kimpalan, dan kelajuan kimpalan. Sebagai contoh, apabila keluli karbon kimpalan, suhu kolam cair biasanya sekitar 1,500-1,800 darjah; Apabila kimpalan keluli aloi tinggi atau plat tebal, disebabkan keperluan untuk lebih banyak input haba, suhu kolam cair mungkin meningkat kepada 2,000-2,500 darjah. Suhu kolam cair secara langsung memberi kesan kepada ketidakstabilan logam cair dan kesan tindak balas metalurgi. Suhu yang sesuai dapat memastikan logam cair sepenuhnya memancarkan logam asas dan mengurangkan penjanaan kecacatan seperti liang dan gabungan yang tidak lengkap.
Suhu sanga
Dalam kimpalan arka tenggelam, fluks mencairkan untuk membentuk sanga, yang meliputi permukaan kolam cair untuk melindunginya dari pencemaran atmosfera. Suhu sanga adalah dekat dengan suhu kolam cair, kira -kira 1,400-2,200 darjah. Slag bukan sahaja memainkan peranan perlindungan tetapi juga mempengaruhi kadar penyejukan kolam cair melalui pengekalan haba sendiri. Sebagai contoh, fluks sintered dengan kelikatan yang tinggi biasanya mempunyai pengekalan haba yang lebih baik, yang dapat melambatkan kadar penyejukan kolam cair, sementara beberapa fluks yang bersatu dengan kelikatan yang rendah mungkin sejuk lebih cepat.
Faktor yang mempengaruhi suhu kimpalan arka tenggelam
Semasa kimpalan
Arus kimpalan adalah faktor yang paling kritikal yang mempengaruhi suhu kimpalan. Di bawah keadaan parameter lain yang ditetapkan, semakin tinggi arus kimpalan, semakin besar input haba, dan semakin tinggi suhu arka dan suhu kolam cair. Sebagai contoh, apabila semasa meningkat dari 500A hingga 1,000A, suhu arka boleh meningkat sebanyak 2,000-3,000 darjah, dan suhu kolam cair boleh meningkat sebanyak 300-500 darjah dengan sewajarnya. Oleh itu, dalam kimpalan sebenar, untuk plat tebal yang memerlukan lebih banyak haba untuk mencairkan, arus yang lebih besar sering dipilih; Untuk plat nipis, arus yang lebih kecil digunakan untuk mengelakkan lebur yang berlebihan atau terbakar.
Voltan kimpalan
Voltan kimpalan terutamanya mempengaruhi panjang arka. Voltan yang lebih tinggi akan membawa kepada arka yang lebih panjang, dan pengedaran haba di zon arka akan lebih tersebar. Walaupun suhu maksimum arka mungkin tidak meningkat dengan ketara, kawasan pemanasan yang berkesan logam asas dan dawai kimpalan akan berkembang, yang juga boleh menyebabkan suhu keseluruhan kolam cair naik. Sebagai contoh, apabila voltan meningkat dari 30V hingga 40V, panjang arka meningkat, dan kawasan kolam cair boleh berkembang sebanyak 10%-20%, dan suhu purata kolam cair boleh meningkat sebanyak 100-200 darjah.
Kelajuan kimpalan
Kelajuan kimpalan menentukan masa arka bertindak pada kawasan unit logam asas. Kelajuan kimpalan yang lebih perlahan bermakna bahawa logam asas dan dawai kimpalan dipanaskan untuk masa yang lebih lama, dan suhu kolam cair akan lebih tinggi; Sebaliknya, kelajuan kimpalan yang lebih cepat akan mengakibatkan masa pemanasan yang tidak mencukupi, dan suhu kolam cair akan berkurang. Mengambil kimpalan paip lingkaran sebagai contoh, apabila kelajuan kimpalan meningkat dari 30m/j hingga 60m/j, suhu kolam cair boleh berkurangan sebanyak 200-300 darjah. Oleh itu, kimpalan berkelajuan tinggi sering perlu dipadankan dengan arus yang lebih tinggi untuk mengimbangi kehilangan haba yang disebabkan oleh kelajuan yang cepat.
Sifat fluks
Kekonduksian terma dan titik lebur fluks akan menjejaskan pemindahan haba dan pengekalan di kawasan kimpalan. Fluks dengan kekonduksian terma yang rendah dan titik lebur yang tinggi (seperti beberapa fluks sintered) dapat mengurangkan kehilangan haba, menjadikan kolam cair mengekalkan suhu yang tinggi untuk masa yang lebih lama; Fluks dengan kekonduksian terma yang tinggi (seperti beberapa fluks yang bersatu) boleh mempercepatkan pelesapan haba, mengakibatkan suhu kolam cair yang lebih rendah. Sebagai contoh, apabila menggunakan SJ101 sintered fluks dan HJ431 fluks menyatu di bawah keadaan arus dan voltan yang sama, suhu kolam cair apabila menggunakan SJ101 adalah kira -kira 100-200 darjah lebih tinggi daripada itu apabila menggunakan HJ431.
Ketebalan dawai logam dan kimpalan asas
Logam asas yang lebih tebal atau wayar kimpalan memerlukan lebih banyak haba untuk mencairkan, jadi suhu kimpalan sebenar (terutamanya suhu kolam cair) perlu lebih tinggi. Sebagai contoh, apabila kimpalan plat keluli karbon tebal 20mm, suhu kolam cair biasanya 200-300 darjah lebih tinggi daripada ketika mengimpal plat tebal 10mm di bawah parameter proses yang sama.
Kepentingan kawalan suhu dalam kimpalan arka tenggelam
Memastikan pembentukan kimpalan
Suhu kolam cair yang sesuai dapat memastikan logam cair mempunyai ketidakstabilan yang baik, menjadikannya sepenuhnya mengisi alur kimpalan dan membentuk manik kimpalan yang licin dan seragam. Sekiranya suhu terlalu rendah, logam cair tidak boleh mengalir dengan cukup, yang membawa kepada kecacatan seperti gabungan yang tidak lengkap dan pemotongan; Sekiranya suhu terlalu tinggi, logam cair mungkin kendur, mengakibatkan bentuk kimpalan yang tidak teratur atau bahkan terbakar (terutamanya untuk plat nipis).
Menjamin prestasi metalurgi kimpalan
Suhu kolam cair dan kadar penyejukannya secara langsung mempengaruhi tindak balas metalurgi dalam kimpalan, seperti pembubaran unsur -unsur pengaliran, pemendakan kemasukan, dan pembentukan mikrostruktur. Sebagai contoh, dalam kimpalan keluli berkekuatan tinggi rendah, jika suhu kolam cair terlalu tinggi, pertumbuhan bijirin mungkin berlaku, mengurangkan ketangguhan kimpalan; Sekiranya suhu terlalu rendah, unsur -unsur aloi mungkin tidak dibubarkan sepenuhnya, yang mempengaruhi kekuatan kimpalan. Dengan mengawal suhu, struktur mikro logam kimpalan dapat dioptimumkan, seperti bijirin penapisan, untuk mengimbangi kekuatan dan ketangguhan.
Mencegah kecacatan kimpalan
Kawalan suhu tinggi dapat mengurangkan penjanaan liang. Suhu kolam cair yang lebih tinggi adalah kondusif untuk melarikan diri gas (seperti hidrogen dan nitrogen) dalam logam cair; Jika suhu terlalu rendah, gas tidak dapat melarikan diri dalam masa dan akan membentuk liang di kimpalan. Di samping itu, untuk bahan yang sensitif terhadap keretakan sejuk (seperti keluli karbon tinggi dan keluli rendah aloi), suhu kolam cair yang sesuai dan kadar penyejukan perlahan (dicapai dengan mengawal suhu) dapat mengurangkan tekanan sisa dan risiko keretakan sejuk.
Menyesuaikan diri dengan keperluan kimpalan yang berbeza
Senario kimpalan yang berbeza mempunyai keperluan suhu yang berbeza. Sebagai contoh, dalam kimpalan kapal tekanan berdinding tebal, suhu kolam cair yang lebih tinggi dan lebih seragam diperlukan untuk memastikan gabungan yang mendalam antara lapisan; Dalam kimpalan paip berdinding nipis, suhu yang lebih rendah diperlukan untuk mengelakkan ubah bentuk dan terbakar.
Pakar industri menunjukkan bahawa dalam pengeluaran kimpalan arka tenggelam sebenar, perusahaan bukan sahaja perlu memberi perhatian kepada penetapan semasa, voltan, dan kelajuan tetapi juga memantau dan menyesuaikan suhu kimpalan mengikut jenis logam asas, bahan kimpalan, dan struktur kimpalan. Dengan menguasai undang-undang perubahan suhu dan pengaruhnya, hasil kimpalan yang stabil dan berkualiti tinggi dapat dicapai, memberikan jaminan kukuh untuk keselamatan dan kebolehpercayaan produk perindustrian.
