อุณหภูมิของการเชื่อมอาร์คจมอยู่ใต้น้ำคืออะไร?

การเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำ (SAW) ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในการผลิตอุตสาหกรรมเพื่อประสิทธิภาพสูงและคุณภาพการเชื่อมที่มั่นคง อุณหภูมิเป็นพารามิเตอร์หลักในกระบวนการนี้ทำงานผ่านกระบวนการเชื่อมทั้งหมดและส่งผลโดยตรงต่อการก่อตัวของรอยเชื่อมคุณสมบัติโลหะและประสิทธิภาพเชิงกลขั้นสุดท้าย ดังนั้นช่วงอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงของการเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำคืออะไร? และปัจจัยใดที่จะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ?

ช่วงอุณหภูมิที่สำคัญในการเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำ

อุณหภูมิโซนอาร์ค

โซนอาร์คเป็นพื้นที่หลักที่พลังงานถูกสร้างขึ้นในการเชื่อมอาร์คจมอยู่ใต้น้ำ อุณหภูมิที่นี่สูงมากโดยทั่วไปถึง 10,000–15,000 องศา อุณหภูมิสูงดังกล่าวเพียงพอที่จะละลายลวดเชื่อมและพื้นผิวของโลหะฐานทันทีซึ่งเป็นสระที่หลอมเหลว อุณหภูมิส่วนโค้งส่วนใหญ่จะถูกเก็บรักษาไว้โดยอินพุตพลังงานไฟฟ้า ภายใต้เงื่อนไขการเชื่อมปกติคอลัมน์ ARC ซึ่งเป็นส่วนหลักของส่วนโค้งมีอุณหภูมิสูงสุดในขณะที่อุณหภูมิใกล้กับขั้วบวกและแคโทดต่ำกว่าเล็กน้อย แต่ก็ยังสูงกว่าจุดหลอมเหลวของโลหะส่วนใหญ่

อุณหภูมิสระว่ายน้ำหลอมเหลว

สระว่ายน้ำหลอมเหลวนั้นเกิดจากการหลอมโลหะฐานและลวดเชื่อมภายใต้การกระทำของส่วนโค้ง อุณหภูมิต่ำกว่าโซนอาร์ค แต่ยังคงอยู่ในระดับสูงโดยปกติจะอยู่ในช่วง 1,500–2,500 องศา อุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่าง ๆ เช่นประเภทของโลหะฐานกระแสเชื่อมและความเร็วการเชื่อม ตัวอย่างเช่นเมื่อเหล็กเชื่อมคาร์บอนอุณหภูมิสระว่ายน้ำหลอมเหลวโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 1,500–1,800 องศา เมื่อเชื่อมสูง - เหล็กโลหะผสมหรือแผ่นหนาเนื่องจากจำเป็นต้องใช้ความร้อนมากขึ้นอุณหภูมิสระว่ายน้ำที่หลอมเหลวอาจเพิ่มขึ้นเป็น 2,000–2,500 องศา อุณหภูมิของสระหลอมเหลวส่งผลโดยตรงต่อการไหลของโลหะหลอมเหลวและผลกระทบของปฏิกิริยาโลหะ อุณหภูมิที่เหมาะสมสามารถมั่นใจได้ว่าโลหะที่หลอมเหลวจะทำให้โลหะฐานอย่างเต็มที่และลดการสร้างข้อบกพร่องเช่นรูขุมขนและฟิวชั่นที่ไม่สมบูรณ์

อุณหภูมิตะกรัน

ในการเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำฟลักซ์จะละลายเป็นตะกรันซึ่งครอบคลุมพื้นผิวของสระที่หลอมเหลวเพื่อป้องกันมลพิษในบรรยากาศ อุณหภูมิตะกรันอยู่ใกล้กับอุณหภูมิสระว่ายน้ำที่หลอมเหลวประมาณ 1,400–2,200 องศา ตะกรันไม่เพียง แต่มีบทบาทในการป้องกัน แต่ยังส่งผลต่ออัตราการระบายความร้อนของสระว่ายน้ำหลอมเหลวผ่านการกักเก็บความร้อนของตัวเอง ตัวอย่างเช่นฟลักซ์ที่เผาด้วยความหนืดสูงมักจะมีการกักเก็บความร้อนที่ดีขึ้นซึ่งสามารถชะลออัตราการระบายความร้อนของสระที่หลอมเหลวในขณะที่ฟลักซ์ที่หลอมรวมบางอย่างที่มีความหนืดต่ำอาจเย็นเร็วขึ้น

ปัจจัยที่มีผลต่ออุณหภูมิการเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำ

การเชื่อมปัจจุบัน

กระแสการเชื่อมเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่มีผลต่ออุณหภูมิการเชื่อม ภายใต้เงื่อนไขของพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่ได้รับการแก้ไขยิ่งกระแสการเชื่อมสูงเท่าใดอินพุตความร้อนก็ยิ่งสูงขึ้นและอุณหภูมิอาร์คและอุณหภูมิสระว่ายน้ำที่หลอมเหลวก็จะสูงขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่นเมื่อกระแสเพิ่มขึ้นจาก 500A เป็น 1,000A อุณหภูมิอาร์คสามารถเพิ่มขึ้นได้ 2,000-3,000 องศาและอุณหภูมิสระว่ายน้ำที่หลอมเหลวสามารถเพิ่มขึ้นได้ 300–500 องศา ดังนั้นในการเชื่อมจริงสำหรับแผ่นหนาที่ต้องการความร้อนมากขึ้นในการละลายกระแสที่ใหญ่กว่ามักจะถูกเลือก; สำหรับแผ่นบาง ๆ จะใช้กระแสไฟฟ้าขนาดเล็กเพื่อหลีกเลี่ยงการหลอมละลายหรือเผามากเกินไป - ผ่าน

แรงดันไฟฟ้าเชื่อม

แรงดันไฟฟ้าเชื่อมส่วนใหญ่มีผลต่อความยาวของส่วนโค้ง แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจะนำไปสู่ส่วนโค้งที่ยาวขึ้นและการกระจายความร้อนในโซนอาร์คจะกระจายตัวมากขึ้น แม้ว่าอุณหภูมิสูงสุดของอาร์คอาจไม่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญพื้นที่ทำความร้อนที่มีประสิทธิภาพของโลหะฐานและลวดเชื่อมจะขยายตัวซึ่งอาจทำให้อุณหภูมิโดยรวมของสระว่ายน้ำหลอมเหลวเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่นเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นจาก 30V เป็น 40V ความยาวส่วนโค้งจะเพิ่มขึ้นและพื้นที่สระว่ายน้ำที่หลอมเหลวอาจขยายตัว 10%–20%และอุณหภูมิเฉลี่ยของสระที่หลอมเหลวอาจเพิ่มขึ้น 100–200 องศา

ความเร็วในการเชื่อม

ความเร็วในการเชื่อมกำหนดเวลาที่อาร์คทำหน้าที่ในพื้นที่หน่วยของโลหะฐาน ความเร็วในการเชื่อมที่ช้าลงหมายความว่าโลหะฐานและลวดเชื่อมจะถูกทำให้ร้อนเป็นเวลานานและอุณหภูมิของสระที่หลอมเหลวจะสูงขึ้น ในทางกลับกันความเร็วในการเชื่อมที่เร็วขึ้นจะส่งผลให้เวลาความร้อนไม่เพียงพอและอุณหภูมิสระว่ายน้ำที่หลอมเหลวจะลดลง การเชื่อมท่อเกลียวเป็นตัวอย่างเมื่อความเร็วในการเชื่อมเพิ่มขึ้นจาก 30m/h เป็น 60m/h อุณหภูมิสระว่ายน้ำที่หลอมเหลวอาจลดลง 200–300 องศา ดังนั้นการเชื่อมความเร็วสูง - มักจะต้องจับคู่กับกระแสที่สูงขึ้นเพื่อชดเชยการสูญเสียความร้อนที่เกิดจากความเร็วที่รวดเร็ว

คุณสมบัติฟลักซ์

ค่าการนำความร้อนและจุดหลอมเหลวของฟลักซ์จะส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อนและการเก็บรักษาในพื้นที่เชื่อม ฟลักซ์ที่มีค่าการนำความร้อนต่ำและจุดหลอมเหลวสูง (เช่นฟลักซ์ที่ถูกเผาบางส่วน) สามารถลดการสูญเสียความร้อนทำให้สระว่ายน้ำหลอมเหลวรักษาอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน ฟลักซ์ที่มีค่าการนำความร้อนสูง (เช่นฟลักซ์ที่หลอมรวม) อาจเร่งการกระจายความร้อนส่งผลให้อุณหภูมิสระว่ายน้ำหลอมเหลวลดลง ตัวอย่างเช่นเมื่อใช้ SJ101 SIntered Flux และ HJ431 Fused Fused ภายใต้สภาวะกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าเดียวกันอุณหภูมิสระว่ายน้ำหลอมเหลวเมื่อใช้ SJ101 สูงกว่า 100-200 องศาเมื่อใช้ HJ431

โลหะฐานและความหนาของลวดเชื่อม

โลหะฐานที่หนาขึ้นหรือสายเชื่อมต้องการความร้อนที่จะละลายมากขึ้นดังนั้นอุณหภูมิการเชื่อมที่แท้จริง (โดยเฉพาะอุณหภูมิสระว่ายน้ำที่หลอมเหลว) จะต้องสูงขึ้น ตัวอย่างเช่นเมื่อเชื่อมแผ่นเหล็กคาร์บอนหนา 20 มม. อุณหภูมิสระว่ายน้ำที่หลอมเหลวมักจะสูงกว่า 200-300 องศาเมื่อเชื่อมแผ่นหนา 10 มม. ภายใต้พารามิเตอร์กระบวนการเดียวกัน

ความสำคัญของการควบคุมอุณหภูมิในการเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำ

สร้างความมั่นใจในการสร้างรอยเชื่อม

อุณหภูมิสระว่ายน้ำที่หลอมเหลวที่เหมาะสมสามารถมั่นใจได้ว่าโลหะที่หลอมเหลวมีความไหลลื่นทำให้เติมร่องเชื่อมอย่างเต็มที่และสร้างลูกปัดเชื่อมที่เรียบและสม่ำเสมอ หากอุณหภูมิต่ำเกินไปโลหะหลอมเหลวอาจไม่ไหลอย่างเพียงพอนำไปสู่ข้อบกพร่องเช่นฟิวชั่นที่ไม่สมบูรณ์และต่ำ หากอุณหภูมิสูงเกินไปโลหะหลอมเหลวอาจลดลงส่งผลให้มีรูปร่างเชื่อมที่ผิดปกติหรือแม้แต่เผาไหม้ - ผ่าน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแผ่นบาง ๆ )

รับประกันประสิทธิภาพการเชื่อมโลหะ

อุณหภูมิของสระว่ายน้ำที่หลอมเหลวและอัตราการระบายความร้อนส่งผลโดยตรงต่อปฏิกิริยาโลหะในการเชื่อมเช่นการสลายตัวขององค์ประกอบการผสมการตกตะกอนของการรวมและการก่อตัวของโครงสร้างจุลภาค ตัวอย่างเช่นในการเชื่อมต่ำ - โลหะผสมสูง - เหล็กความแข็งแรงหากอุณหภูมิสระว่ายน้ำหลอมเหลวสูงเกินไปการเจริญเติบโตของเมล็ดอาจลดความเหนียวของรอยเชื่อม หากอุณหภูมิต่ำเกินไปองค์ประกอบการผสมอาจไม่ละลายอย่างเต็มที่ส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงของการเชื่อม โดยการควบคุมอุณหภูมิโครงสร้างจุลภาคของโลหะเชื่อมสามารถปรับให้เหมาะสมเช่นการกลั่นธัญพืชเพื่อความสมดุลและความเหนียว

ป้องกันข้อบกพร่องในการเชื่อม

การควบคุมอุณหภูมิสูง - สามารถลดการสร้างรูขุมขน อุณหภูมิสระว่ายน้ำที่หลอมเหลวที่สูงขึ้นนั้นเอื้อต่อการหลบหนีของก๊าซ (เช่นไฮโดรเจนและไนโตรเจน) ในโลหะหลอมเหลว หากอุณหภูมิต่ำเกินไปก๊าซไม่สามารถหลบหนีได้ทันเวลาและจะก่อให้เกิดรูขุมขนในการเชื่อม นอกจากนี้สำหรับวัสดุที่ไวต่อการแคร็กเย็น (เช่นสูง - เหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กโลหะผสมต่ำ- ต่ำ) อุณหภูมิสระว่ายน้ำหลอมเหลวที่เหมาะสมและอัตราการระบายความร้อนช้า (ทำได้โดยการควบคุมอุณหภูมิ) สามารถลดความเครียดที่เหลืออยู่และความเสี่ยงของการแคร็กเย็น

ปรับตัวเข้ากับข้อกำหนดการเชื่อมที่แตกต่างกัน

สถานการณ์การเชื่อมที่แตกต่างกันมีความต้องการอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นในการเชื่อมของความหนา - ภาชนะรับความดันที่มีผนังจำเป็นต้องมีอุณหภูมิสระว่ายน้ำหลอมเหลวที่สูงขึ้นและสม่ำเสมอมากขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าการหลอมรวมลึกระหว่างชั้น ในการเชื่อมบาง - ท่อที่มีผนังจำเป็นต้องใช้อุณหภูมิที่ต่ำกว่าเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปและเผา - ผ่าน

ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมชี้ให้เห็นว่าในการผลิตการเชื่อมอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำจริงองค์กรไม่เพียง แต่ให้ความสนใจกับการตั้งค่ากระแสแรงดันไฟฟ้าและความเร็ว แต่ยังตรวจสอบและปรับอุณหภูมิการเชื่อมตามประเภทของโลหะฐานวัสดุเชื่อมและโครงสร้างเชื่อม โดยการควบคุมกฎของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและอิทธิพลของมันเสถียรและสูง - ผลการเชื่อมที่มีคุณภาพสามารถบรรลุผลการรับประกันที่มั่นคงเพื่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม