Bukod sa mga salik ng proseso, ang iba pang mga salik ng proseso ng hinang, tulad ng laki ng uka at laki ng puwang, anggulo ng pagkahilig ng elektrod at workpiece, at posisyon sa espasyo ng dugtungan, ay maaari ring makaapekto sa pagbuo ng hinang at laki ng hinang.
Impluwensya ng Agos ng Hinang sa Pagbuo ng Hinang
Sa ilalim ng ilang mga kondisyon, habang tumataas ang arc welding current, tumataas ang lalim ng pagtagos at pagpapatibay ng weld seam, at bahagyang tumataas ang lapad ng weld. Ang mga dahilan ay ang mga sumusunod:
1) Habang tumataas ang agos ng hinang sa arc welding, tumataas din ang puwersa ng arc na kumikilos sa hinang, tumataas din ang init na pumapasok sa arc papunta sa hinang, at ang posisyon ng pinagmumulan ng init ay bumababa, na nakakatulong sa pagdaloy ng init sa direksyon ng lalim ng tinunaw na pool at nagpapataas ng lalim ng pagtagos. Ang lalim ng pagtagos ay humigit-kumulang proporsyonal sa agos ng hinang. Ang lalim ng pagtagos ng hinang na H ay humigit-kumulang katumbas ng Km × I. Sa pormula, ang Km ay ang koepisyent ng pagtagos (ang bilang ng milimetro kung saan tumataas ang lalim ng pagtagos ng hinang kapag ang agos ng hinang ay tumaas ng 100 A), na may kaugnayan sa paraan ng arc welding, diyametro ng kawad, uri ng agos, atbp. gaya ng ipinapakita sa Talahanayan 1-1.
| mga pamamaraan ng arc welding | diyametro ng elektrod/mm | kasalukuyang hinang/A | boltahe/V | bilis ng hinang/mh-1 | koepisyent ng pagtagos/m m-100A-1 |
hinang arko ng tungsten argon | 3.2 | 100~350 | 10~16 | 6~18 | 0.8~1.8 |
| | 1.6 na butas ng nozzle | 50~100 | 20~26 | 10~60 | 1.2~2 |
| 3.4 na butas ng nozzle | 220~300 | 28~36 | 18~30 | 1.5~2.4 |
hinang na arko sa ilalim ng tubig | 2 | 200~700 | 32~40 | 15~100 | 1.0~1.7 |
| 5 | 450~1200 | 34~44 | 30~60 | 0.7~1.3 |
hinang argon arc ng fusion electrode | 1.2~2.4 | 210~550 | 24~42 | 40~120 | 1.5~1.8 |
| Pagwelding ng CO2 | 0.8~1.6 | 70~300 | 16~23 | 30~150 | 0.8~1.2 |
| 2~4 | 500~900 | 35~45 | 40~80 | |
Talahanayan 1-1 Koepisyent ng lalim ng pagkatunaw Km para sa iba't ibang pamamaraan at parametro ng arc welding (welding steel)
2) Ang bilis ng pagkatunaw ng welding core o welding wire sa arc welding ay proporsyonal sa welding current. Dahil ang pagtaas ng welding current sa arc welding ay humahantong sa pagtaas ng bilis ng pagkatunaw ng welding wire, ang dami ng natunaw na welding wire ay tumataas nang halos proporsyonal, habang ang lapad ng weld ay mas kaunti ang pagtaas, kaya ang weld reinforcement ay tumataas.
3) Matapos tumaas ang kasalukuyang hinang, tumataas din ang diyametro ng haligi ng arko. Gayunpaman, tumataas ang lalim kung saan tumatagos ang arko sa workpiece, at limitado ang saklaw ng paggalaw ng lugar ng arko. Samakatuwid, medyo maliit ang pagtaas sa lapad ng hinang.
Sa gas-shielded metal inert gas welding (MIG), kapag tumataas ang welding current, tumataas din ang weld penetration depth. Kung masyadong malaki ang welding current at masyadong mataas ang current density, madaling mangyari ang finger-like penetration, lalo na kapag nagwe-welding ng aluminum.
Impluwensya ng boltahe ng arko sa pagbuo ng hinang
Sa ilalim ng ilang mga kondisyon, kapag ang boltahe ng arko ay tumaas, ang lakas ng arko ay tumataas, at ang init na pumapasok sa hinang ay tumataas din. Gayunpaman, ang pagtaas ng boltahe ng arko ay nakakamit sa pamamagitan ng pagpapataas ng haba ng arko. Ang pagtaas ng haba ng arko ay humahantong sa pagtaas ng radius ng pinagmumulan ng init ng arko at pagtaas ng pagkawala ng init ng arko. Bilang resulta, ang densidad ng enerhiya na pumapasok sa hinang ay bumababa, kaya ang lalim ng pagtagos ay bahagyang bumababa habang ang lapad ng weld bead ay tumataas. Kasabay nito, dahil ang kasalukuyang hinang ay nananatiling hindi nagbabago at ang dami ng pagkatunaw ng welding wire ay hindi nagbabago, ang reinforcement ng weld bead ay bumababa.
Para sa iba't ibang pamamaraan ng arc welding, upang makamit ang wastong pagbuo ng weld, ibig sabihin, upang mapanatili ang naaangkop na koepisyent ng pagbuo ng weld na φ. Habang pinapataas ang kasalukuyang ng hinang, dapat ding dagdagan nang naaangkop ang boltahe ng arko. Kinakailangan na ang boltahe ng arko at ang kasalukuyang ng hinang ay may naaangkop na tugmang ugnayan. Ito ay pinakakaraniwan sa consumable electrode arc welding.
Impluwensya ng bilis ng hinang sa pagbuo ng hinang
Sa ilalim ng ilang partikular na kondisyon, ang pagtaas ng bilis ng hinang ay hahantong sa pagbawas ng init na pumapasok sa hinang, sa gayon ay mababawasan ang lapad at pagtagos ng weld bead. Dahil ang dami ng naidepositong alambreng metal sa bawat yunit ng haba ng hinang ay kabaligtaran na proporsyonal sa bilis ng hinang, hahantong din ito sa pagbawas ng pampalakas ng weld bead.
Ang bilis ng hinang ay isang mahalagang tagapagpahiwatig para sa pagsusuri ng produktibidad ng hinang. Upang mapabuti ang produktibidad ng hinang, dapat dagdagan ang bilis ng hinang. Gayunpaman, upang matiyak ang laki ng hinang na kinakailangan sa disenyo ng istruktura, habang pinapataas ang bilis ng hinang, dapat dagdagan ang kasalukuyang ng hinang at boltahe ng arko. Ang tatlong dami na ito ay magkakaugnay. Kasabay nito, dapat ding isaalang-alang na kapag pinapataas ang kasalukuyang ng hinang, boltahe ng arko, at bilis ng hinang (ibig sabihin, gamit ang high-power welding arc at high-welding speed welding), ang mga depekto sa hinang tulad ng undercut at mga bitak ay maaaring mangyari sa panahon ng pagbuo ng tinunaw na pool at sa proseso ng solidification ng tinunaw na pool. Samakatuwid, limitado ang pagtaas ng bilis ng hinang.
Impluwensya ng uri ng kasalukuyang hinang at polarity at laki ng elektrod sa pagbuo ng hinang
1. Mga uri at polaridad ng kasalukuyang hinang
Ang mga uri ng welding current ay nahahati sa direct current at alternating current. Kabilang sa mga ito, ang direct current arc welding ay nahahati pa sa constant direct current at pulsed direct current ayon sa kung mayroong pulse sa current; ito ay nahahati sa direct current positive connection (ang weldment ay konektado sa positive) at direct current reverse connection (ang weldment ay konektado sa negative) ayon sa polarity. Ang alternating current arc welding ay nahahati pa sa sine wave alternating current at square wave alternating current ayon sa iba't ibang waveform ng current. Ang uri at polarity ng welding current ay maaaring makaapekto sa dami ng init na pumapasok mula sa arc patungo sa weldment, kaya maaari itong makaapekto sa pagbuo ng weld. Kasabay nito, maaari rin itong makaapekto sa proseso ng droplet transfer at sa pag-alis ng oxide film sa ibabaw ng base metal.
Kapag ginagamit ang tungsten inert gas arc welding upang magwelding ng mga materyales na metal tulad ng bakal at titanium, ang pagtagos ng weld ay pinakamalalim kapag ang direktang kuryente ay konektado sa positibong direksyon, ang pagtagos ay pinakamababaw kapag ang direktang kuryente ay konektado sa kabaligtaran na direksyon, at ang alternating current ay nasa pagitan ng dalawa. Dahil ang pagtagos ng weld ay pinakamalalim kapag ang direktang kuryente ay konektado sa positibong direksyon at ang tungsten electrode ay may pinakamaliit na pagkawala ng pagkasunog, ang direktang kuryente ay dapat gamitin kapag ang tungsten inert gas arc welding ay ginagamit upang magwelding ng mga materyales na metal tulad ng bakal at titanium. Kapag ginagamit ang pulsed direct current welding sa tungsten inert gas arc welding, dahil maaaring isaayos ang mga parameter ng pulse, ang laki ng pagbuo ng weld ay maaaring kontrolin kung kinakailangan. Kapag ginagamit ang tungsten inert gas arc welding upang magwelding ng aluminum, magnesium, at kanilang mga haluang metal, kinakailangang gamitin ang cathode cleaning effect ng arc upang linisin ang oxide film sa ibabaw ng base metal. Mas mainam ang alternating current. Dahil maaaring isaayos ang mga parameter ng waveform ng square wave alternating current, mas mainam ang epekto ng welding.
Sa gas metal arc welding, kapag ang direktang kuryente ay naka-reverse connect, ang weld penetration at lapad ng weld ay parehong mas malaki kaysa sa kaso ng direct current positive connection. Ang penetration at lapad ng alternating current welding ay nasa pagitan ng dalawa. Samakatuwid, sa submerged arc welding, ang direct current reverse connection ay karaniwang ginagamit upang makakuha ng mas malaking penetration; habang sa submerged arc surfacing welding, ang direct current positive connection ay ginagamit upang mabawasan ang penetration. Sa gas metal arc welding na may shielding gas, dahil ang reverse direct current connection ay hindi lamang may malaking penetration depth, kundi pati na rin ang welding arc at droplet transfer process ay mas matatag kaysa sa mga nasa direct current positive connection at alternating current, at mayroon itong cathode cleaning effect, malawakan itong ginagamit. Ang direct current positive connection at alternating current ay karaniwang hindi ginagamit.
2. Impluwensya ng hugis ng dulo ng tungsten electrode, diyametro ng welding wire at haba ng extension
Ang anggulo at hugis ng harapang dulo ng tun, gsten electrode ay may mas malaking impluwensya sa konsentrasyon ng arko at presyon ng arko. Dapat itong piliin ayon sa kasalukuyang ginagamit sa hinang at kapal ng workpiece. Sa pangkalahatan, mas mataas ang konsentrasyon ng arko at mas mataas ang presyon ng arko, mas malaki ang lalim ng nabuong pagtagos, habang ang lapad ng hinang ay naaayon na bumababa.
Sa gas metal arc welding, kapag ang welding current ay pare-pareho, mas manipis ang welding wire, mas concentrated ang arc heating, tumataas ang penetration depth, at bumababa ang weld width. Gayunpaman, kapag pumipili ng diameter ng welding wire sa mga aktwal na proyekto sa welding, dapat ding isaalang-alang ang magnitude ng current at ang morphology ng weld pool upang maiwasan ang mahinang pagbuo ng weld.
Kapag tumataas ang haba ng pag-unat ng alambre sa gas metal arc welding, tumataas din ang resistance heat na nalilikha ng welding current na dumadaan sa pinahabang bahagi ng alambre, na siyang dahilan kung bakit tumataas ang bilis ng pagkatunaw ng alambre. Samakatuwid, tumataas ang weld reinforcement, habang medyo bumababa ang penetration depth. Dahil sa medyo malaking resistivity ng mga steel welding wire, ang impluwensya ng haba ng pag-unat ng alambre sa weld formation ay medyo halata sa welding gamit ang bakal at pinong mga alambre. Medyo maliit ang resistivity ng mga aluminum welding wire, kaya hindi gaanong mahalaga ang impluwensya nito. Bagama't maaaring mapabuti ng pagtaas ng haba ng pag-unat ng alambre ang koepisyent ng pagkatunaw ng alambre, kung isasaalang-alang nang lubusan ang mga aspeto ng katatagan ng pagkatunaw ng alambre at pagbuo ng weld, mayroong pinapayagang variation range para sa haba ng pag-unat ng alambre.
Impluwensya ng iba pang mga salik ng proseso sa mga salik ng pagbuo ng hinang
Bukod sa mga salik sa prosesong nabanggit, ang iba pang mga salik sa proseso ng hinang, tulad ng laki ng uka at laki ng puwang, anggulo ng pagkahilig ng elektrod at workpiece, at posisyon sa espasyo ng dugtungan, ay maaari ring makaapekto sa pagbuo ng hinang at laki ng hinang.
1. Uka at puwang
Kapag nagwe-welding ng mga butt joint gamit ang electric arc welding, karaniwang tinutukoy kung magrereserba ng puwang, ang laki ng puwang, at ang hugis ng uka na binuksan ayon sa kapal ng welding plate. Sa ilalim ng ilang ibang kondisyon, mas malaki ang sukat ng uka o puwang, mas maliit ang reinforcement ng hinang na weld, na katumbas ng pagbaba ng posisyon ng weld. Sa oras na ito, bumababa ang fusion ratio. Samakatuwid, ang pag-iiwan ng puwang o pagbubukas ng uka ay maaaring gamitin upang kontrolin ang laki ng reinforcement at ayusin ang fusion ratio. Kung ikukumpara sa pag-iiwan ng puwang at hindi pag-iiwan ng puwang at pagbubukas ng uka, medyo magkaiba ang mga kondisyon ng heat dissipation ng dalawa. Sa pangkalahatan, mas kanais-nais ang mga kondisyon ng crystallization ng pagbubukas ng uka.
2. Pagkahilig ng elektrod (alambreng hinang)
Sa panahon ng arc welding, ayon sa ugnayan sa pagitan ng direksyon ng pagkahilig ng elektrod at direksyon ng pagwelding, ito ay nahahati sa dalawang uri: ang electrode forward inclination at electrode backward inclination. Kapag ang welding wire ay nakakiling, ang arc axis ay nakakiling din nang naaayon. Kapag ang welding wire ay nakakiling pasulong, ang epekto ng puwersa ng arko sa paglabas ng tinunaw na metal sa paatras ay humihina. Ang likidong metal na patong sa ilalim ng tinunaw na pool ay nagiging mas makapal, ang lalim ng pagtagos ay nababawasan, ang lalim kung saan ang arko ay tumatagos sa weldment ay nababawasan, ang saklaw ng paggalaw ng arc spot ay lumalawak, ang lapad ng weld ay tumataas, at ang reinforcement ay nababawasan. Kung mas maliit ang forward inclination angle α ng welding wire, mas kapansin-pansin ang impluwensyang ito. Kapag ang welding wire ay nakakiling paatras, ang sitwasyon ay kabaligtaran. Sa shielded metal arc welding, ang paraan ng electrode backward inclination ay kadalasang ginagamit, at ang anggulo ng pagkahilig α sa pagitan ng 65° at 80° ay medyo naaangkop.
3. Pagkahilig ng piraso ng hinang
Ang pagkahilig ng weldment ay kadalasang nararanasan sa aktwal na produksyon at maaaring hatiin sa uphill welding at downhill welding. Sa panahong ito, sa ilalim ng aksyon ng grabidad, ang tinunaw na pool metal ay may posibilidad na dumaloy pababa sa kahabaan ng slope. Sa uphill welding, ang grabidad ay nakakatulong upang maalis ang tinunaw na pool metal sa buntot ng tinunaw na pool, kaya ang pagtagos ay malalim, ang lapad ng weld ay makitid, at ang reinforcement ay mataas. Kapag ang uphill angle α ay 6° hanggang 12°, ang reinforcement ay masyadong malaki, at ang mga undercut ay madaling mabuo sa magkabilang panig. Sa downhill welding, ang epektong ito ay pumipigil sa tinunaw na pool metal na maalis sa buntot ng tinunaw na pool. Hindi kayang painitin nang malalim ng arko ang metal sa ilalim ng tinunaw na pool, nababawasan ang pagtagos, lumalawak ang moving range ng arc spot, tumataas ang lapad ng weld, at nababawasan ang reinforcement. Kung ang pagkahilig ng weldment ay masyadong malaki, hahantong ito sa hindi sapat na pagtagos at pag-apaw ng tinunaw na pool liquid metal.
4. Materyal at kapal ng hinang
Ang pagtagos ng hinang ay may kaugnayan sa kasalukuyang hinang at gayundin sa thermal conductivity at volumetric heat capacity ng materyal. Kung mas mahusay ang thermal conductivity ng materyal at mas malaki ang volumetric heat capacity, mas maraming init ang kinakailangan upang matunaw ang isang unit volume ng metal at mapataas ang temperatura sa parehong dami. Samakatuwid, sa ilalim ng ilang iba pang mga kondisyon tulad ng kasalukuyang hinang, ang lalim ng pagtagos at lapad ng hinang ay bababa. Kung mas malaki ang density o liquid viscosity ng materyal, mas mahirap para sa arko na ilipat ang likidong tinunaw na pool metal, at mas mababaw ang pagtagos ng hinang. Ang kapal ng hinang na bahagi ay nakakaapekto sa heat conduction sa loob ng hinang na bahagi. Kapag ang iba pang mga kondisyon ay pareho, habang tumataas ang kapal ng hinang na bahagi, tumataas ang heat dissipation, at parehong bumababa ang lapad ng hinang at lalim ng pagtagos.
5. Pagkilos ng bagay, patong ng elektrod at gas na pantakip
Ang iba't ibang komposisyon ng mga flux o electrode coating ay humahantong sa iba't ibang pagbaba ng boltahe sa mga rehiyon ng electrode ng arko at iba't ibang potensyal na gradient ng arc column, na tiyak na makakaapekto sa pagbuo ng weld. Kapag ang flux ay may mababang densidad, malaking laki ng particle, o maliit na taas ng stacking, mababa ang presyon sa paligid ng arko, lumalawak ang arc column, at ang arc spot ay may malaking saklaw ng paggalaw. Samakatuwid, maliit ang penetration, malaki ang lapad ng weld, at maliit ang reinforcement. Kapag ginagamit ang high-power arc welding upang magwelding ng makapal na workpiece, ang paggamit ng pumice-like flux ay maaaring makabawas sa arc pressure, makabawas sa penetration, at makapataas sa lapad ng weld. Bukod pa rito, ang welding slag ay dapat may angkop na lagkit at temperatura ng pagkatunaw. Kung ang lagkit ay masyadong mataas o ang temperatura ng pagkatunaw ay medyo mataas, ang slag ay magkakaroon ng mahinang bentilasyon, at madaling bumuo ng maraming lubak sa ibabaw ng weld, na magreresulta sa mahinang pagbuo ng ibabaw ng weld.
Magkakaiba ang komposisyon ng mga shielding gas para sa arc welding (tulad ng Ar, He, N2, CO2), at ang kanilang mga pisikal na katangian tulad ng thermal conductivity ay magkakaiba rin. Dahil dito, magkakaiba ang polar region voltage drop ng arc at ang potential gradient ng arc column, ang conductive cross-section ng arc column, ang plasma flow force, at ang distribusyon ng specific heat flux. Ang lahat ng mga salik na ito ay nakakaapekto sa pagbuo ng mga weld seam.
Sa madaling salita, maraming salik ang nakakaapekto sa pagbuo ng hinang. Upang makamit ang mahusay na pagbuo ng hinang, kinakailangang pumili ng angkop na mga pamamaraan ng hinang at mga kondisyon ng hinang para sa hinang ayon sa materyal at kapal ng bahaging hinang, ang posisyon ng hinang, ang hugis ng dugtungan, mga kondisyon ng pagtatrabaho, mga kinakailangan para sa pagganap ng dugtungan at laki ng hinang. Kasabay nito, ang pinakamahalaga ay ang saloobin ng welder sa hinang! Kung hindi, ang pagbuo ng hinang at ang pagganap nito ay maaaring hindi matugunan ang mga kinakailangan, at maaaring lumitaw ang iba't ibang mga depekto sa hinang.
