Benewens prosesfaktore, kan ander sweisprosesfaktore, soos groefgrootte en gapinggrootte, hellingshoek van elektrode en werkstuk, en ruimtelike posisie van las, ook 'n impak op sweisvorming en sweisgrootte hê.
Invloed van sweisstroom op sweisvorming
Onder sekere omstandighede, soos die boogsweisstroom toeneem, neem die penetrasiediepte en versterking van die lasnaad toe, en die laswydte neem effens toe. Die redes is soos volg:
1) Soos die sweisstroom van boogsweis toeneem, neem die boogkrag wat op die sweisstuk inwerk toe, die hitte-invoer van die boog na die sweisstuk toe, en die hittebronposisie beweeg afwaarts, wat bevorderlik is vir die geleiding van hitte in die diepterigting van die gesmelte poel en die penetrasiediepte verhoog. Die penetrasiediepte is ongeveer eweredig aan die sweisstroom. Die sweispenetrasiediepte H is ongeveer gelyk aan Km × I. In die formule is Km die penetrasiekoëffisiënt (die aantal millimeter waarmee die sweispenetrasiediepte toeneem wanneer die sweisstroom met 100 A verhoog word), wat verband hou met die boogsweismetode, draaddiameter, stroomtipe, ens. soos getoon in Tabel 1-1.
| boogsweismetodes | elektrode deursnee/mm | sweisstroom/A | spanning/V | sweisspoed/mh-1 | penetrasiekoëffisiënt/m m-100A-1 |
wolfram argon boogsweising | 3.2 | 100~350 | 10~16 | 6~18 | 0.8~1.8 |
| | 1.6 spuitstukdiafragma | 50~100 | 20~26 | 10~60 | 1.2~2 |
| 3.4 spuitstukdiafragma | 220~300 | 28~36 | 18~30 | 1.5~2.4 |
ondergedompelde boogsweising | 2 | 200~700 | 32~40 | 15~100 | 1.0~1.7 |
| 5 | 450~1200 | 34~44 | 30~60 | 0.7~1.3 |
fusie-elektrode argonboogsweising | 1.2~2.4 | 210~550 | 24~42 | 40~120 | 1.5~1.8 |
| CO2-sweising | 0.8~1.6 | 70~300 | 16~23 | 30~150 | 0.8~1.2 |
| 2~4 | 500~900 | 35~45 | 40~80 | |
Tabel 1-1 Smeltdieptekoëffisiënt Km vir verskeie boogsweismetodes en parameters (sweisstaal)
2) Die smeltspoed van die sweiskern of sweisdraad in boogsweis is eweredig aan die sweisstroom. Aangesien die toename in sweisstroom in boogsweis lei tot 'n toename in die smeltspoed van die sweisdraad, neem die hoeveelheid gesmelte sweisdraad ongeveer eweredig toe, terwyl die sweiswydte minder toeneem, dus neem die sweisversterking toe.
3) Nadat die sweisstroom toeneem, neem die deursnee van die boogkolom toe. Die diepte waarop die boog die werkstuk binnedring, neem egter toe, en die bewegingsbereik van die boogpunt is beperk. Daarom is die toename in sweiswydte relatief klein.
In gasbeskermde metaal-inerte gassweis (MIG), wanneer die sweisstroom toeneem, neem die sweispenetrasiediepte toe. As die sweisstroom te groot en die stroomdigtheid te hoog is, is vingeragtige penetrasie geneig om plaas te vind, veral wanneer aluminium gesweis word.
Invloed van boogspanning op sweisvorming
Onder sekere omstandighede, wanneer die boogspanning verhoog word, neem die boogkrag toe, en die hitte-invoer na die sweislas neem ook toe. Die toename in boogspanning word egter bereik deur die booglengte te verhoog. Die toename in booglengte lei tot 'n toename in die radius van die booghittebron en 'n toename in booghitte-afvoer. Gevolglik neem die energiedigtheid-invoer na die sweislas af, dus neem die penetrasiediepte effens af terwyl die breedte van die sweiskraal toeneem. Terselfdertyd, aangesien die sweisstroom onveranderd bly en die smelthoeveelheid van die sweisdraad onveranderd bly, neem die versterking van die sweiskraal af.
Vir verskeie boogsweismetodes, om behoorlike sweisvorming te verkry, dit wil sê, om 'n gepaste sweisvormingskoëffisiënt φ te handhaaf, moet die boogspanning toepaslik verhoog word terwyl die sweisstroom verhoog word. Dit is nodig dat die boogspanning en die sweisstroom 'n gepaste ooreenstemmende verhouding het. Dit is die algemeenste in verbruikbare elektrodeboogsweising.
Invloed van sweisspoed op sweisvorming
Onder sekere omstandighede sal die verhoging van die sweisspoed lei tot 'n vermindering in sweishitte-invoer, wat beide die sweiskraalwydte en -penetrasie verminder. Aangesien die hoeveelheid neergelegde draadmetaal per eenheidslengte van die sweislas omgekeerd eweredig is aan die sweisspoed, lei dit ook tot 'n vermindering in sweiskraalversterking.
Sweisspoed is 'n belangrike aanwyser vir die evaluering van sweisproduktiwiteit. Om sweisproduktiwiteit te verbeter, moet die sweisspoed verhoog word. Om die vereiste lasgrootte in strukturele ontwerp te verseker, moet die sweisstroom en boogspanning egter dienooreenkomstig verhoog word terwyl die sweisspoed verhoog word. Hierdie drie hoeveelhede is onderling verwant. Terselfdertyd moet ook in ag geneem word dat wanneer die sweisstroom, boogspanning en sweisspoed verhoog word (dit wil sê, met behulp van hoëkrag-sweisboog- en hoësweisspoed-sweiswerk), sweisdefekte soos ondersnyding en krake kan voorkom tydens die vorming van die gesmelte poel en die stollingsproses van die gesmelte poel. Daarom is die toename in sweisspoed beperk.
Invloed van sweisstroomtipe en polariteit en elektrodegrootte op sweisvorming
1. Tipes en polariteite van sweisstroom
Die tipes sweisstroom word verdeel in gelykstroom en wisselstroom. Gelijkstroomboogsweis word verder verdeel in konstante gelykstroom en gepulseerde gelykstroom volgens of daar 'n puls in die stroom is; dit word verdeel in gelykstroom positiewe verbinding (die sweisstuk is aan positief gekoppel) en gelykstroom omgekeerde verbinding (die sweisstuk is aan negatief gekoppel) volgens polariteit. Wisselstroomboogsweis word verder verdeel in sinusgolf wisselstroom en vierkantige golf wisselstroom volgens verskillende stroomgolfvorms. Die tipe en polariteit van die sweisstroom kan die hoeveelheid hitte-invoer van die boog na die sweisstuk beïnvloed, dus kan dit die sweisvorming beïnvloed. Terselfdertyd kan dit ook die druppeloordragproses en die verwydering van die oksiedfilm op die oppervlak van die basismetaal beïnvloed.
Wanneer wolfram-inertegasboogsweis gebruik word om metaalmateriale soos staal en titanium te sweis, is die laspenetrasie die diepste wanneer gelykstroom in die positiewe rigting gekoppel word, die penetrasie die vlakste wanneer gelykstroom in die omgekeerde rigting gekoppel word, en wisselstroom is tussen die twee. Aangesien die laspenetrasie die diepste is wanneer gelykstroom in die positiewe rigting gekoppel word en die wolframelektrode die minste brandverlies het, moet die gelykstroom-positiewe verbinding gebruik word wanneer wolfram-inertegasboogsweis gebruik word om metaalmateriale soos staal en titanium te sweis. Wanneer gepulseerde gelykstroomsweis in wolfram-inertegasboogsweis gebruik word, kan die lasvormingsgrootte soos nodig beheer word aangesien die pulsparameters aangepas kan word. Wanneer wolfram-inertegasboogsweis gebruik word om aluminium, magnesium en hul legerings te sweis, is dit nodig om die katode-skoonmaakeffek van die boog te gebruik om die oksiedfilm op die oppervlak van die basismetaal skoon te maak. Wisselstroom is beter. Aangesien die golfvormparameters van vierkantige golfwisselstroom aangepas kan word, is die sweiseffek beter.
In gasmetaalboogsweis, wanneer die gelykstroom omgekeerd gekoppel word, is die laspenetrasie en laswydte albei groter as dié in die geval van gelykstroom positiewe verbinding. Die penetrasie en breedte van wisselstroomsweis is tussen die twee. Daarom word gelykstroom omgekeerde verbinding in onderdompelde boogsweis gewoonlik gebruik om groter penetrasie te verkry; terwyl in onderdompelde boogoppervlaksweis, gelykstroom positiewe verbinding gebruik word om penetrasie te verminder. In gasmetaalboogsweis met beskermingsgas, aangesien omgekeerde gelykstroomverbinding nie net 'n groot penetrasiediepte het nie, maar ook die sweisboog en druppeloordragproses meer stabiel is as dié in gelykstroom positiewe verbinding en wisselstroom, en dit het 'n katode-skoonmaakeffek, word dit wyd gebruik. Gelykstroom positiewe verbinding en wisselstroom word oor die algemeen nie gebruik nie.
2. Invloed van die vorm van die wolframelektrodepunt, die deursnee van die sweisdraad en die verlenglengte
Die hoek en vorm van die voorkant van die sweiselektrode het 'n groter invloed op die konsentrasie van die boog en boogdruk. Hulle moet gekies word volgens die sweisstroom en die dikte van die werkstuk. Oor die algemeen, hoe meer gekonsentreerd die boog en hoe groter die boogdruk, hoe groter die gevormde penetrasiediepte, terwyl die sweiswydte ooreenstemmend afneem.
In gasmetaalboogsweising, wanneer die sweisstroom konstant is, hoe dunner die sweisdraad, hoe meer gekonsentreerd is die boogverhitting, die penetrasiediepte neem toe en die sweiswydte neem af. Wanneer die sweisdraaddiameter in werklike sweisprojekte gekies word, moet die stroomgrootte en sweispoelmorfologie egter ook in ag geneem word om swak sweisvorming te vermy.
Wanneer die draadverlenging in gasmetaalboogsweis toeneem, neem die weerstandshitte wat gegenereer word deur die sweisstroom wat deur die verlengde deel van die draad beweeg, toe, wat die draadsmeltspoed laat toeneem. Daarom neem die lasversterking toe, terwyl die penetrasiediepte ietwat afneem. As gevolg van die relatief groot weerstand van staalsweisdrade, is die invloed van draadverlenging op sweisvorming relatief duidelik in sweis met staal- en fyn drade. Die weerstand van aluminiumsweisdrade is relatief klein, dus is die invloed daarvan nie beduidend nie. Alhoewel die verhoging van die draadverlenging die draadsmeltkoëffisiënt kan verbeter, is daar 'n toelaatbare variasiebereik vir die draadverlenging as die aspekte van draadsmeltstabiliteit en sweisvorming omvattend in ag geneem word.
Invloed van ander prosesfaktore op sweisvormingsfaktore
Benewens die bogenoemde prosesfaktore, kan ander sweisprosesfaktore, soos groefgrootte en gapinggrootte, hellingshoek van elektrode en werkstuk, en ruimtelike posisie van las, ook sweisvorming en sweisgrootte beïnvloed.
1. Groef en gaping
Wanneer stomplasse met elektriese boogsweiswerk gesweis word, word gewoonlik bepaal of 'n gaping, die gapinggrootte en die vorm van die groef wat oopgemaak word, volgens die dikte van die sweisplaat bepaal word. Onder sekere ander toestande, hoe groter die grootte van die groef of gaping, hoe kleiner die versterking van die gesweisde las, wat gelykstaande is aan 'n daling in die sweisposisie. Op hierdie tydstip neem die smeltverhouding af. Daarom kan die laat van 'n gaping of die oopmaak van 'n groef gebruik word om die grootte van die versterking te beheer en die smeltverhouding aan te pas. In vergelyking met die laat van 'n gaping en die nie-laat van 'n gaping en die oopmaak van 'n groef, is die hitte-afvoertoestande van die twee ietwat anders. Oor die algemeen is die kristallisasietoestande van die oopmaak van 'n groef gunstiger.
2. Elektrode (sweisdraad) helling
Tydens boogsweiswerk, volgens die verhouding tussen die elektrode-hellingsrigting en die sweisrigting, word dit in twee tipes verdeel: elektrode-voorwaartse helling en elektrode-agterwaartse helling. Wanneer die sweisdraad gekantel is, word die boogas ook dienooreenkomstig gekantel. Wanneer die sweisdraad vorentoe gekantel is, word die effek van die boogkrag op die agterwaartse ontlading van die gesmelte poelmetaal verswak. Die vloeibare metaallaag aan die onderkant van die gesmelte poel word dikker, die penetrasiediepte word verminder, die diepte waarop die boog die sweislas binnedring, word verminder, die bewegingsbereik van die boogpunt word vergroot, die sweiswydte word vergroot en die versterking word verminder. Hoe kleiner die voorwaartse hellingshoek α van die sweisdraad, hoe duideliker is hierdie invloed. Wanneer die sweisdraad agterwaarts gekantel is, is die situasie die teenoorgestelde. In afgeskermde metaalboogsweiswerk word die elektrode-agterwaartse hellingsmetode meestal aangeneem, en 'n hellingshoek α tussen 65° en 80° is relatief gepas.
3. Sweisstukhelling
Sweishelling word dikwels in werklike produksie teëgekom en kan verdeel word in opdraande sweising en afdraande sweising. Op hierdie tydstip, onder die werking van swaartekrag, is die gesmelte poelmetaal geneig om afwaarts langs die helling te vloei. In opdraande sweising help swaartekrag om die gesmelte poelmetaal na die stert van die gesmelte poel af te voer, sodat die penetrasie diep is, die sweiswydte smal is en die versterking hoog is. Wanneer die opdraande hoek α 6° tot 12° is, is die versterking te groot en word ondersnydings maklik aan beide kante gegenereer. In afdraande sweising verhoed hierdie effek dat die gesmelte poelmetaal na die stert van die gesmelte poel afvoer word. Die boog kan nie die metaal aan die onderkant van die gesmelte poel diep verhit nie, die penetrasie word verminder, die bewegingsbereik van die boogpunt word vergroot, die sweiswydte word vergroot en die versterking word verminder. As die hellingshoek van die sweising te groot is, sal dit lei tot onvoldoende penetrasie en oorloop van gesmelte vloeibare metaal in die poel.
4. Sweismateriaal en dikte
Laspenetrasie hou verband met sweisstroom en ook met die termiese geleidingsvermoë en volumetriese hittekapasiteit van die materiaal. Hoe beter die termiese geleidingsvermoë van die materiaal en hoe groter die volumetriese hittekapasiteit, hoe meer hitte word benodig om 'n eenheidsvolume metaal te smelt en die temperatuur met dieselfde hoeveelheid te verhoog. Daarom, onder sekere ander toestande soos sweisstroom, sal die penetrasiediepte en sweiswydte afneem. Hoe groter die digtheid of vloeistofviskositeit van die materiaal, hoe moeiliker is dit vir die boog om die vloeibare gesmelte poelmetaal te verplaas, en hoe vlakker die sweispenetrasie. Die dikte van die gesweisde onderdeel beïnvloed die hittegeleiding binne die gesweisde onderdeel. Wanneer ander toestande dieselfde is, neem die hitteverspreiding toe soos die dikte van die gesweisde onderdeel toeneem, en beide die sweiswydte en penetrasiediepte neem af.
5. Vloeimiddel, elektrodebedekking en beskermingsgas
Die verskillende samestellings van vloeimiddels of elektrodebedekkings lei tot verskillende spanningsvalle by die elektrodegebiede van die boog en verskillende potensiële gradiënte van die boogkolom, wat onvermydelik die sweisvorming sal beïnvloed. Wanneer die vloeimiddel 'n lae digtheid, groot deeltjiegrootte of klein stapelhoogte het, is die druk rondom die boog laag, die boogkolom sit uit en die boogpunt het 'n groot bewegingsbereik. Daarom is die penetrasie klein, die sweiswydte groot en die versterking klein. Wanneer hoë-krag boogsweiswerk gebruik word om dik werkstukke te sweis, kan die gebruik van puimsteenagtige vloeimiddel boogdruk verminder, penetrasie verminder en die sweiswydte verhoog. Daarbenewens moet die sweisslak gepaste viskositeit en smelttemperatuur hê. As die viskositeit te hoog is of die smelttemperatuur relatief hoog is, sal die slak swak ventilasie hê, en dit is maklik om baie depressies op die sweisoppervlak te vorm, wat lei tot swak sweisoppervlakvorming.
Die samestelling van beskermingsgasse vir boogsweiswerk (soos Ar, He, N2, CO2) verskil, en hul fisiese eienskappe soos termiese geleidingsvermoë verskil ook. Dit maak die poolgebiedspanningsval van die boog en die potensiële gradiënt van die boogkolom, die geleidende dwarssnit van die boogkolom, die plasmavloeikrag en die verspreiding van spesifieke hittevloei verskillend. Al hierdie faktore beïnvloed die vorming van lasnate.
Kortliks, daar is baie faktore wat sweisvorming beïnvloed. Om goeie sweisvorming te verkry, is dit nodig om gepaste sweismetodes en sweistoestande vir sweiswerk te kies volgens die materiaal en dikte van die gesweisde deel, die ruimtelike posisie van die sweislas, die lasvorm, werksomstandighede, vereistes vir lasprestasie en sweisgrootte. Terselfdertyd is die belangrikste ding die sweiser se houding teenoor sweiswerk! Andersins mag die sweisvorming en die prestasie daarvan nie aan die vereistes voldoen nie, en selfs verskeie sweisdefekte kan voorkom.
