La soldadura por arco sumergido (SAW) es ampliamente reconocida en la fabricación industrial por su alta eficiencia y calidad de soldadura estable. La temperatura, como parámetro central en este proceso, se ejecuta a través de todo el proceso de soldadura y afecta directamente la formación de soldaduras, propiedades metalúrgicas y rendimiento mecánico final. Entonces, ¿cuál es el rango de temperatura específico de la soldadura de arco sumergido? ¿Y qué factores afectarán los cambios de temperatura?
Rangos de temperatura clave en soldadura por arco sumergido
Temperatura de la zona de arco
La zona de arco es el área central donde se genera energía en la soldadura de arco sumergido. La temperatura aquí es extremadamente alta, generalmente alcanza de 10,000-15,000 grados. Tal temperatura tan alta es suficiente para derretir instantáneamente el cable de soldadura y la superficie del metal base, formando una piscina fundida. La temperatura del arco se mantiene principalmente por la entrada de energía eléctrica. En condiciones normales de soldadura, la columna del arco, como la parte principal del arco, tiene la temperatura más alta, mientras que la temperatura cerca del ánodo y el cátodo es ligeramente más baja, pero aún supera con creces el punto de fusión de la mayoría de los metales.
Temperatura de la piscina fundida
La piscina fundida se forma mediante la fusión del metal base y el cable de soldadura bajo la acción del arco. Su temperatura es más baja que la zona de arco, pero aún permanece en un nivel alto, generalmente en el rango de 1.500–2,500 grados. La temperatura específica está relacionada con factores como el tipo de metal base, corriente de soldadura y velocidad de soldadura. Por ejemplo, al soldar acero al carbono, la temperatura de la piscina fundida es generalmente de alrededor de 1.500-1,800 grados; Al soldar alto - acero de aleación o placas gruesas, debido a la necesidad de más entrada de calor, la temperatura de la piscina fundida puede aumentar a 2,000–2,500 grados. La temperatura de la piscina fundida afecta directamente la fluidez del metal fundido y el efecto de reacción metalúrgica. Una temperatura adecuada puede garantizar que el metal fundido hueva completamente el metal base y reduzca la generación de defectos como los poros y la fusión incompleta.
Temperatura de escoria
En la soldadura de arco sumergido, el flujo se derrite para formar escoria, que cubre la superficie de la piscina fundida para protegerla de la contaminación atmosférica. La temperatura de la escoria está cerca de la temperatura de la piscina fundida, aproximadamente 1,400–2,200 grados. La escoria no solo juega un papel protector, sino que también afecta la velocidad de enfriamiento del grupo fundido a través de su propia retención de calor. Por ejemplo, los flujos sinterizados con alta viscosidad generalmente tienen una mejor retención de calor, lo que puede ralentizar la velocidad de enfriamiento de la piscina fundida, mientras que algunos flujos fundidos con baja viscosidad pueden enfriarse más rápido.
Factores que afectan la temperatura de soldadura de arco sumergido
Corriente de soldadura
La corriente de soldadura es el factor más crítico que afecta la temperatura de soldadura. Bajo la condición de que se fijen otros parámetros, cuanto mayor sea la corriente de soldadura, mayor será la entrada de calor y mayor es la temperatura del arco y la temperatura de la agrupación fundida. Por ejemplo, cuando la corriente aumenta de 500A a 1,000a, la temperatura del arco puede aumentar en 2,000 a 3,000 grados, y la temperatura de la piscina fundida puede aumentar en 300–500 grados en consecuencia. Por lo tanto, en la soldadura real, para placas gruesas que requieren más calor para derretirse, a menudo se selecciona una corriente más grande; Para placas delgadas, se usa una corriente más pequeña para evitar la fusión o quemar excesivas - a través.
Voltaje de soldadura
El voltaje de soldadura afecta principalmente la longitud del arco. Un voltaje más alto conducirá a un arco más largo, y la distribución de calor en la zona de arco se dispersará más. Aunque la temperatura máxima del arco puede no aumentar significativamente, el área de calentamiento efectiva del metal base y el cable de soldadura se expandirá, lo que también puede causar que la temperatura general de la piscina fundida aumente. Por ejemplo, cuando el voltaje aumenta de 30 V a 40V, la longitud de arco aumenta y el área de la piscina fundida puede expandirse en un 10%a 20%, y la temperatura promedio de la piscina fundida puede aumentar en 100-200 grados.
Velocidad de soldadura
La velocidad de soldadura determina el tiempo en que el arco actúa sobre un área unitaria del metal base. Una velocidad de soldadura más lenta significa que el metal base y el alambre de soldadura se calientan durante más tiempo, y la temperatura de la piscina fundida será mayor; Por el contrario, una velocidad de soldadura más rápida dará como resultado un tiempo de calentamiento insuficiente, y la temperatura de la piscina fundida disminuirá. Tomando la soldadura por la tubería espiral como ejemplo, cuando la velocidad de soldadura aumenta de 30 m/h a 60 m/h, la temperatura de la piscina fundida puede disminuir en 200-300 grados. Por lo tanto, la soldadura de velocidad - alta a menudo debe coincidir con una corriente más alta para compensar la pérdida de calor causada por la velocidad rápida.
Propiedades de flujo
La conductividad térmica y el punto de fusión del flujo afectarán la transferencia y retención de calor en el área de soldadura. Los flujos con baja conductividad térmica y altos puntos de fusión (como algunos flujos sinterizados) pueden reducir la pérdida de calor, lo que hace que la piscina fundida mantenga una temperatura alta durante más tiempo; Los flujos con alta conductividad térmica (como algunos flujos fusionados) pueden acelerar la disipación de calor, lo que resulta en una temperatura más baja de la piscina fundida. Por ejemplo, cuando se usa el flujo sinterizado SJ101 y el flujo de HJ431 fusionado en las mismas condiciones de corriente y voltaje, la temperatura de la piscina fundida cuando se usa SJ101 es aproximadamente 100-200 grados más que eso cuando se usa HJ431.
Metal base y grosor de alambre de soldadura
Los metales base más gruesos o los cables de soldadura requieren más calor para derretirse, por lo que la temperatura real de soldadura (especialmente la temperatura de la piscina fundida) debe ser mayor. Por ejemplo, cuando se soluciona una placa de acero de carbono de 20 mm de espesor, la temperatura de la piscina fundida suele ser 200-300 grados más que cuando se soldan una placa de 10 mm de espesor bajo los mismos parámetros de proceso.
Importancia del control de la temperatura en la soldadura de arco sumergido
Garantizar la formación de soldadura
Una temperatura adecuada de la piscina fundida puede garantizar que el metal fundido tenga una buena fluidez, lo que hace que llene completamente el surco de soldadura y forme un cordón de soldadura liso y uniforme. Si la temperatura es demasiado baja, el metal fundido puede no fluir lo suficiente, lo que lleva a defectos como fusión incompleta y subvenciones; Si la temperatura es demasiado alta, el metal fundido puede caerse, lo que resulta en una forma de soldadura irregular o incluso quema - a través (especialmente para placas delgadas).
Garantía de rendimiento metalúrgico de soldadura
La temperatura de la piscina fundida y su velocidad de enfriamiento afectan directamente las reacciones metalúrgicas en la soldadura, como la disolución de elementos de aleación, la precipitación de las inclusiones y la formación de microestructura. Por ejemplo, en la soldadura de bajo -} aleación alta - acero de resistencia, si la temperatura de la piscina fundida es demasiado alta, puede ocurrir el crecimiento del grano, reduciendo la tenacidad de la soldadura; Si la temperatura es demasiado baja, los elementos de aleación pueden no estar completamente disueltos, afectando la resistencia de la soldadura. Al controlar la temperatura, la microestructura del metal de soldadura se puede optimizar, como refinar granos, para equilibrar la resistencia y la tenacidad.
Evitando defectos de soldadura
El control de temperatura alto - puede reducir la generación de poros. Una temperatura más alta de la piscina fundida es propicio para el escape del gas (como el hidrógeno y el nitrógeno) en el metal fundido; Si la temperatura es demasiado baja, el gas no puede escapar a tiempo y formará poros en la soldadura. Además, para los materiales sensibles al agrietamiento en frío (como el acero de carbono- de alto y bajo - acero de aleación), una temperatura apropiada de la piscina fundida y una velocidad de enfriamiento lenta (lograda por la temperatura de control) puede reducir el estrés residual y el riesgo de grietas en frío.
Adaptarse a diferentes requisitos de soldadura
Diferentes escenarios de soldadura tienen diferentes requisitos de temperatura. Por ejemplo, en la soldadura de los vasos de presión amurallados gruesos -, se requiere una temperatura de la piscina fundida más alta y más uniforme para garantizar la fusión profunda entre las capas; En la soldadura de tuberías amuralladas delgadas -, se necesita una temperatura más baja para evitar la deformación y quemar - a través.
Los expertos de la industria señalan que en la producción real de soldadura por arco sumergido, las empresas no solo deben prestar atención a la configuración de corriente, voltaje y velocidad, sino también monitorear y ajustar la temperatura de soldadura de acuerdo con el tipo de metal base, el material de soldadura y la estructura de soldadura. Al dominar la ley de cambio de temperatura y su influencia, se pueden lograr resultados de soldadura de calidad estables y altos -}, proporcionando una garantía sólida para la seguridad y la confiabilidad de los productos industriales.
