Взаимосвязь между скоростью сварки и качеством сварного шва

Взаимосвязь между скоростью сварки и качеством сварки следует понимать диалектически и не пренебрегать ею. В основном проявляется на стадии нагрева и стадии кристаллизации.

Этап нагрева: в условиях высокочастотной сварной трубы с прямым швом край заготовки трубы нагревается от комнатной температуры до температуры сварки. В этот период кромка заготовки трубы не защищена и полностью подвергается воздействию воздуха, который неизбежно бурно вступает в реакцию с кислородом, азотом и т. д. воздуха, вызывая значительное увеличение азота и оксидов в сварном шве. По измерениям содержание азота в сварном шве увеличивается в 20-45 раз, кислорода - в 7-35 раз; При этом полезные для сварного шва легирующие элементы, такие как марганец и углерод, сильно выгорают и испаряются, что приводит к снижению механических свойств сварного шва. Отсюда видно, что в этом смысле, чем меньше скорость сварки, тем хуже качество сварного шва. При этом чем дольше кромка нагретой заготовки находится на воздухе, тем медленнее скорость сварки, что может вызвать образование неметаллических оксидов в более глубоких слоях. Эти глубоко сидящие неметаллические оксиды трудно полностью выдавить из сварного шва в ходе последующего процесса экструзионной кристаллизации, и после кристаллизации остаются в сварном шве в виде неметаллических включений, образуя явно хрупкий интерфейс, разрушающий сплошность структуры сварного шва и снижает прочность сварного шва. Скорость сварки высокая, время окисления короткое, а образующиеся неметаллические оксиды относительно малы и ограничены поверхностным слоем. Его легко выдавить из сварного шва во время последующего процесса экструзии, и в сварном шве не останется слишком много остатков неметаллических оксидов, что приводит к высокой прочности сварного шва.

Стадия кристаллизации: Согласно принципам металлургии, для получения высокопрочных сварных швов необходимо максимально измельчить зернистую структуру сварного шва; Основной подход к очистке заключается в формировании достаточного количества зародышей кристаллов за короткий период времени, чтобы они вступили в контакт друг с другом, прежде чем значительно вырасти и завершить процесс кристаллизации. Это требует увеличения скорости сварки для быстрого вывода шва из зоны нагрева, чтобы дать возможность сварному шву быстро кристаллизоваться при более высокой степени переохлаждения; Когда степень переохлаждения увеличивается, скорость зародышеобразования может значительно увеличиться, в то время как скорость роста увеличивается меньше, таким образом достигается цель измельчения размера зерна сварного шва. Таким образом, независимо от того, рассматривается ли стадия нагрева сварочного процесса или охлаждения после сварки, тем быстрее сварка.g, тем лучше качество сварного шва при условии соблюдения основных условий сварки.