Основные принципы сварки

Сварная сварка может быть определена как коалесценция металлов, полученных путем нагрева до подходящей температуры с или без применения давления, а также с использованием материала наполнителя или без него.

При сварке сварки тепловой источник генерирует достаточное тепло для создания и поддержания расплавленного пула металла необходимого размера. Тепло может быть поставлено электричеством или газовым пламенем. Сварка электрической сопротивления может считаться сваркой слияния, поскольку образуется некоторый расплавленный металл.

Твердофазные процессы производят сварные швы без плавления основного материала и без добавления металла наполнителя. Давление всегда используется, и, как правило, обеспечивается некоторое тепло. Трэндное тепло развивается при соединении ультразвукового и трения, а нагрев печи обычно используется в диффузионной связке.

Электрическая дуга, используемая при сварке, представляет собой высокий ток, низковольтный разряд, как правило, в диапазоне 10–2000 ампер при 10–50 вольт. Агрочная колонна является сложной, но, в целом, состоит из катода, который излучает электроны, газовую плазму для тока и область анода, которая становится сравнительно горячей, чем катод из -за электронного бомбардировки. Обычно используется дуга постоянного тока (DC), но могут использоваться дуги переменного тока (AC).

Общий вход энергии во всех процессах сварки превышает то, что требуется для производства соединения, потому что не все генерируемые тепла можно эффективно использовать. Эффективность варьируется от 60 до 90 процентов, в зависимости от процесса; Некоторые специальные процессы широко отклоняются от этой фигуры. Тепло теряется путем проводимости через основной металл и излучение до окружающей среды.

Большинство металлов при нагревании реагируют с атмосферой или другими близлежащими металлами. Эти реакции могут быть чрезвычайно вредны для свойств сварного сустава. Например, большинство металлов быстро окисляются при расплаве. Слой оксида может предотвратить правильную связь металла. Капли с расплавленным металлом, покрытые оксидом, попадают в сварку и делают сустав хрупкий. Некоторые ценные материалы, добавленные для определенных свойств, так быстро реагируют на воздействие воздуха, что нанесенный металл не имеет такой же состав, как и на первый взгляд. Эти проблемы привели к использованию потоков и инертных атмосфер.

В сварке слияния поток играет защитную роль в облегчении контролируемой реакции металла, а затем предотвращению окисления путем образования одеяла над расплавленным материалом. Потоки могут быть активными и помогать в процессе или неактивном и просто защищать поверхности во время соединения.

Инертные атмосферы играют защитную роль, похожую на роль потоков. В вольфрамовой аарк-аарке с газообразованными металлическими и газообразными вольфрамами сварки инертный газ-обычно аргон-выходит из кольца, окружающего факел в непрерывном потоке, вытягивая воздух из дуги. Газ химически не реагирует с металлом, а просто защищает его от контакта с кислородом в воздухе.

Металлургия соединения металла важна для функциональных возможностей сустава. Сварная сварка иллюстрирует все основные особенности сустава. Три зоны возникают в результате прохождения сварной дуги: (1) металл сварного шва или зону слияния, (2) зона, затронутая тепло, и (3) незатронутая зона. Металл сварного шва - это та часть сустава, которая была расплавлена ​​во время сварки. Затронутая теплоза зона представляет собой область, прилегающую к металлу сварного шва, которая не была приварена, но подверглась изменению микроструктуры или механических свойств из-за тепла сварки. Независимый материал - это то, что недостаточно нагревалось, чтобы изменить его свойства.

Состав сварного металла и условия, при которых он замораживает (затвердевает), значительно влияет на способность соединения соответствовать требованиям обслуживания. В сварке дуговой сварки металл сварного шва состоит из материала наполнителя плюс плавный металл, который расплавлен. После прохождения дуги происходит быстрое охлаждение металла сварного шва. Однопроходная сварка имеет ливую структуру с столбчатыми зернами, простирающимися от края расплавленного бассейна до центра сварного шва. В многооснавлении сварной шерсти эта ливая структура может быть изменена в зависимости от конкретного металла, который сварен.

Основной металл, прилегающий к сварному шва, или затронутая тепловой зоной, подвергается диапазону температурных циклов, и его изменение в структуре напрямую связано с пиковой температурой в любой заданной точке, временем воздействия и скоростями охлаждения. Типы основного металла слишком многочисленны, чтобы обсудить здесь, но они могут быть сгруппированы в три класса: (1) материалы, не затронутые сваркой тепло, (2) материалы, затвердевшие структурными изменениями, (3) материалы, затвердевшие процессами осадков.

Сварка производит напряжения в материалах. Эти силы вызваны сокращением металла сварного шва и расширением, а затем сокращением затронутой тепловой зоны. Неухающий металл налагает сдержанность на вышеизложенном, и, как преобладает сокращение, металл сварного шва не может сжиматься свободно, а в соединении строится напряжение. Это обычно известно как остаточное напряжение, и для некоторых критических применений должно быть удалено путем термической обработки всего изготовления. Остаточное напряжение неизбежно во всех сварных структурах, и если оно не контролируется поклонение или искажение сварного шва. Контроль осуществляется с помощью техники сварки, джиг и приспособлений, процедур изготовления и окончательной термообработки.