A soldagem de arco submersa (SAW) é amplamente reconhecida na fabricação industrial por sua alta eficiência e qualidade de soldagem estável. A temperatura, como um parâmetro central nesse processo, passa por todo o processo de soldagem e afeta diretamente a formação de soldas, propriedades metalúrgicas e desempenho mecânico final. Então, qual é a faixa de temperatura específica da soldagem de arco submerso? E quais fatores afetarão as mudanças de temperatura?
Principais faixas de temperatura na soldagem submersa de arco
Temperatura da zona do arco
A zona do arco é a área central onde a energia é gerada na soldagem submersa de arco. A temperatura aqui é extremamente alta, geralmente atingindo 10.000 a 15.000 graus. Uma temperatura tão alta é suficiente para derreter instantaneamente o fio de solda e a superfície do metal base, formando uma piscina fundida. A temperatura do arco é mantida principalmente pela entrada de energia elétrica. Sob condições normais de soldagem, a coluna do arco, como parte principal do arco, tem a temperatura mais alta, enquanto a temperatura próxima ao ânodo e cátodo é ligeiramente menor, mas ainda excede em muito o ponto de fusão da maioria dos metais.
Temperatura fundida da piscina
A piscina derretida é formada pelo derretimento do metal base e do fio de soldagem sob a ação do arco. Sua temperatura é menor que a zona do arco, mas ainda permanece em um nível alto, geralmente na faixa de 1.500 a 2.500 graus. A temperatura específica está relacionada a fatores como o tipo de metal base, corrente de soldagem e velocidade de soldagem. Por exemplo, quando a soldagem do aço carbono, a temperatura da piscina fundida é geralmente em torno de 1.500-1.800 graus; Ao soldagem alta - aço de liga ou placas grossas, devido à necessidade de mais entrada de calor, a temperatura da piscina derretida pode subir para 2.000 a 2.500 graus. A temperatura do pool fundido afeta diretamente a fluidez do metal fundido e o efeito da reação metalúrgica. Uma temperatura adequada pode garantir que o metal fundido coloque totalmente o metal base e reduz a geração de defeitos como poros e fusão incompleta.
Temperatura da escória
Na soldagem submersa de arco, o fluxo derrete para formar escória, que cobre a superfície do pool fundido para protegê -lo da poluição atmosférica. A temperatura da escória está próxima da temperatura fundida da piscina, aproximadamente 1.400 a 2.200 graus. A escória não apenas desempenha um papel protetor, mas também afeta a taxa de resfriamento do pool derretido através de sua própria retenção de calor. Por exemplo, fluxos sinterizados com alta viscosidade geralmente têm melhor retenção de calor, que podem desacelerar a taxa de resfriamento da piscina derretida, enquanto alguns fluxos fundidos com baixa viscosidade podem esfriar mais rapidamente.
Fatores que afetam a temperatura de soldagem de arco submerso
Corrente de soldagem
A corrente de soldagem é o fator mais crítico que afeta a temperatura de soldagem. Sob a condição de outros parâmetros sendo fixados, quanto maior a corrente de soldagem, maior a entrada de calor e maior a temperatura do arco e a temperatura da piscina fundida. Por exemplo, quando a corrente aumenta de 500A para 1.000A, a temperatura do arco pode aumentar em 2.000 a 3.000 graus e a temperatura fundida da piscina pode aumentar em 300 a 500 graus de acordo. Portanto, na soldagem real, para placas grossas que requerem mais calor para derreter, uma corrente maior é frequentemente selecionada; Para placas finas, uma corrente menor é usada para evitar derretimento excessivo ou queima -.
Tensão de soldagem
A tensão de soldagem afeta principalmente o comprimento do arco. Uma tensão mais alta levará a um arco mais longo, e a distribuição de calor na zona do arco será mais dispersa. Embora a temperatura máxima do arco possa não aumentar significativamente, a área de aquecimento efetiva do metal base e do fio de soldagem se expandirá, o que também pode causar o aumento da temperatura geral do pool derretido. Por exemplo, quando a tensão aumenta de 30V para 40V, o comprimento do arco aumenta e a área da piscina fundida pode se expandir em 10%a 20%, e a temperatura média do pool fundido pode aumentar em 100 a 200 graus.
Velocidade de soldagem
A velocidade de soldagem determina o tempo em que o arco age em uma área unitária do metal base. Uma velocidade de soldagem mais lenta significa que o metal base e o fio de soldagem são aquecidos por mais tempo, e a temperatura da piscina derretida será maior; Por outro lado, uma velocidade de soldagem mais rápida resultará em tempo de aquecimento insuficiente e a temperatura da piscina derretida diminuirá. Tomando soldagem em tubulação em espiral como exemplo, quando a velocidade de soldagem é aumentada de 30m/h para 60m/h, a temperatura da piscina derretida pode diminuir em 200 a 300 graus. Portanto, a soldagem alta - geralmente precisa ser correspondida com uma corrente mais alta para compensar a perda de calor causada pela velocidade rápida.
Propriedades de fluxo
A condutividade térmica e o ponto de fusão do fluxo afetarão a transferência de calor e a retenção na área de soldagem. Os fluxos com baixa condutividade térmica e altos pontos de fusão (como alguns fluxos sinterizados) podem reduzir a perda de calor, fazendo com que o pool fundido mantenha uma temperatura alta por mais tempo; Os fluxos com alta condutividade térmica (como alguns fluxos fundidos) podem acelerar a dissipação de calor, resultando em uma temperatura mais baixa da piscina fundida. Por exemplo, ao usar o fluxo sinterizado SJ101 e o fluxo fundido HJ431 nas mesmas condições de corrente e tensão, a temperatura da piscina derretida ao usar SJ101 é cerca de 100 a 200 graus maior que a do uso de HJ431.
Espessura do fio de metal base e soldagem
Metais base mais grossos ou fios de soldagem requerem mais calor para derreter, portanto a temperatura real de soldagem (especialmente a temperatura da piscina fundida) precisa ser maior. Por exemplo, ao soldar uma placa de aço carbono de 20 mm de espessura, a temperatura da piscina fundida é geralmente de 200 a 300 graus mais alta do que a soldagem de uma placa de 10 mm de espessura nos mesmos parâmetros de processo.
Importância do controle de temperatura na soldagem submersa de arco
Garantir a formação de solda
Uma temperatura adequada da piscina derretida pode garantir que o metal fundido tenha uma boa fluidez, fazendo com que ele preencha completamente a ranhura de solda e forme um cordão de solda suave e uniforme. Se a temperatura estiver muito baixa, o metal fundido pode não fluir suficientemente, levando a defeitos como fusão incompleta e redução do minúsculo; Se a temperatura estiver muito alta, o metal fundido poderá cair, resultando em forma irregular de solda ou até queimadura - através (especialmente para placas finas).
Garantindo o desempenho metalúrgico de solda
A temperatura do pool fundido e sua taxa de resfriamento afetam diretamente as reações metalúrgicas na solda, como a dissolução de elementos de liga, a precipitação de inclusões e a formação da microestrutura. Por exemplo, na soldagem de baixa - liga alta - aço de força, se a temperatura da piscina derretida for muito alta, poderá ocorrer um crescimento de grãos, reduzindo a tenacidade da solda; Se a temperatura estiver muito baixa, os elementos de liga podem não ser totalmente dissolvidos, afetando a força da solda. Ao controlar a temperatura, a microestrutura do metal de solda pode ser otimizada, como refino de grãos, para equilibrar a força e a tenacidade.
Prevenção de defeitos de soldagem
Alto - Controle de temperatura pode reduzir a geração de poros. Uma temperatura mais alta da piscina fundida é propícia à fuga de gás (como hidrogênio e nitrogênio) no metal fundido; Se a temperatura estiver muito baixa, o gás não pode escapar no tempo e formar poros na solda. Além disso, para materiais sensíveis a rachaduras frias (como alto aço - carbono e aço de liga- {3 {4}), uma temperatura apropriada da piscina derretida e a taxa de resfriamento lento (alcançado pela temperatura controladora) pode reduzir o estresse residual e o risco de rachaduras a frio.
Adaptação a diferentes requisitos de soldagem
Diferentes cenários de soldagem têm diferentes requisitos de temperatura. Por exemplo, na soldagem de vasos de pressão de paredes grossos -, é necessária uma temperatura da piscina fundida mais alta e mais uniforme para garantir uma fusão profunda entre as camadas; Na soldagem de tubos de paredes finos -, é necessária uma temperatura mais baixa para evitar a deformação e queimar - através.
Especialistas do setor apontam que, na produção real de soldagem de arco submerso, as empresas devem não apenas prestar atenção à configuração de corrente, tensão e velocidade, mas também monitorar e ajustar a temperatura de soldagem de acordo com o tipo de metal base, material de soldagem e estrutura de solda. Dominando a lei da mudança de temperatura e sua influência, pode ser alcançado os resultados estáveis e altos - soldagem de qualidade, fornecendo uma garantia sólida para a segurança e a confiabilidade dos produtos industriais.
