Biến quá trình trong SAW
Các biến quá trình quan trọng trong hàn hồ quang chìm (SAW) bao gồm dòng hàn, điện áp hồ quang và tốc độ hàn.
Tuy nhiên, hình dạng hạt hàn cũng bị ảnh hưởng đáng kể bởi góc điện cực làm việc, độ nghiêng của chi tiết gia công (lên dốc hoặc xuống dốc), chuẩn bị cạnh khớp, chống dính điện cực, loại dòng điện và cực, đường kính điện cực và loại và kích thước hạt của thông lượng. Ảnh hưởng của các biến quá trình này được xác định thông qua ảnh hưởng của chúng đối với hình dạng hạt hàn.
Do đầu vào nhiệt độ cao trong SAW hồ hàn, nghĩa là, lớp kim loại nóng chảy giữa hồ quang và kim loại không nóng chảy cha mẹ có phạm vi đáng kể và do đó lớp này có độ dẫn nhiệt thấp, do đó, nó được đánh dấu ảnh hưởng đến độ sâu thâm nhập. Do đó, sự gia tăng độ sâu của lớp kim loại nóng chảy này đi kèm với sự gia tăng độ sâu thâm nhập.
Với sự gia tăng của dòng hàn, áp lực do hồ quang tăng lên sẽ đẩy kim loại nóng chảy từ bên dưới hồ quang và dẫn đến tăng độ sâu thâm nhập. Chiều rộng của mối hàn vẫn gần như không bị ảnh hưởng. Khi dòng hàn tăng đi kèm với việc tăng tốc độ nạp dây, dẫn đến kết quả hàn lớn hơn như trong hình. 8, 5. Sự thay đổi trong mật độ hiện tại có tác động gần như tương tự đối với hình dạng mối hàn với sự thay đổi cường độ dòng điện. Hàn với DCEP tạo ra sự thâm nhập sâu hơn DCEN.
Dòng hàn, tôi w, được cho bởi:
Tôi w = p / k
Trong đó p là độ sâu thâm nhập và k là hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào loại dòng điện, cực điện cực, đường kính dây và loại từ thông được sử dụng. Giá trị của nó thay đổi trong khoảng 1, 25 đến 1, 75 đối với khớp fillet và mông trong khi đối với bề mặt SAW, nó nằm trong khoảng từ 1 đến 1, 15.
Đối với một dòng hàn nhất định, việc giảm đường kính dây dẫn đến tăng mật độ dòng điện. Điều này dẫn đến một mối hàn với sự thâm nhập sâu hơn nhưng chiều rộng có phần giảm đi. Quá trình hàn hồ quang chìm thường sử dụng dây có đường kính từ 2 đến 5 mm, do đó để thâm nhập sâu hơn ở dòng điện thấp, dây có đường kính từ 2 đến 3 mm là phù hợp nhất.
Điện áp hồ quang thay đổi theo tỷ lệ trực tiếp với chiều dài hồ quang. Với sự tăng chiều dài hồ quang, điện áp hồ quang tăng và do đó có nhiều nhiệt hơn để làm nóng chảy kim loại và từ thông. Tuy nhiên, chiều dài hồ quang tăng có nghĩa là sự lan rộng hơn của cột hồ quang; điều này dẫn đến tăng chiều rộng mối hàn và khối lượng cốt thép trong khi độ sâu thâm nhập giảm xuống, như thể hiện trong hình. 8.6. Điện áp hồ quang thay đổi theo dòng hàn và đường kính dây, và trong SAW, nó thường dao động trong khoảng từ 30 đến 50 volt.
Với sự gia tăng tốc độ hàn, chiều rộng của mối hàn giảm. Tuy nhiên, nếu tốc độ tăng nhỏ thì độ sâu thâm nhập tăng do lớp kim loại nóng chảy bị giảm dẫn đến dẫn nhiệt cao hơn về phía dưới tấm.
Với tốc độ hàn tăng hơn nữa, trên 40 m / giờ, đầu vào nhiệt trên mỗi đơn vị chiều dài của mối hàn giảm đáng kể và do đó độ sâu thâm nhập giảm, như trong Hình 8.7. Ở tốc độ trên 80 m / giờ, thiếu phản ứng tổng hợp có thể xảy ra. Nó đã được thiết lập bằng thực nghiệm rằng như là một xấp xỉ đầu tiên tốc độ hàn, S, đối với một mối hàn có hình dạng tốt nên dựa trên mối quan hệ sau đây.
S = 2500/1 w m / giờ
Trong đó, tôi là dòng hàn trong ampe.
Điện cực có thể được giữ vuông góc với chi tiết gia công, nghiêng về phía trước hoặc phía sau đối với bể hàn. Khi dòng hồ quang có xu hướng thẳng hàng dọc theo trục của điện cực, hình dạng bể hàn là khác nhau trong mỗi trường hợp, và hình dạng của hạt hàn cũng vậy.
Trong hàn với điện cực nghiêng về phía sau, hướng về hạt đã lắng đọng - được gọi là hàn thuận tay, kim loại nóng chảy chảy dưới hồ quang, độ sâu thâm nhập và hồ quang gia cố giảm, trong khi chiều rộng của mối hàn tăng.
Khi hàn với điện cực nghiêng về phía trước, tức là về phía đường hàn được hàn - được gọi là hàn trái tay, áp lực của hồ quang kéo kim loại nóng chảy từ bên dưới hồ quang, độ sâu thâm nhập và chiều cao của cốt thép tăng lên trong khi chiều rộng của mối hàn được giảm. Điện cực ở vị trí vuông góc dẫn đến hình học hạt ở giữa những người thu được trong hai trường hợp trên. Những hiệu ứng này được thể hiện trong hình 8.8.
Hình 8.8. Ảnh hưởng của góc điện cực đến công việc đối với hình học hạt hàn
Công việc có thể được định vị như vậy để trình bày ở vị trí hàn xuống dốc, cấp độ hoặc lên dốc. Các vị trí này của công việc có tác dụng tương tự như góc điện cực để làm việc. Khi hàn xuống dốc, kim loại nóng chảy chảy dưới hồ quang, độ sâu thâm nhập giảm và chiều rộng của mối hàn được tăng lên trong khi ngược lại là trường hợp ở vị trí hàn khó khăn, như trong Hình 8, 9. Độ nghiêng của công trình không được vượt quá 6 ° đến 8 ° nếu không hình dạng của mối hàn có thể bị ảnh hưởng và thiếu sự hợp nhất có thể xảy ra.
Khoảng cách giữa đầu đón hiện tại và gốc hồ quang, được gọi là que điện cực, có ảnh hưởng đáng kể đến hình dạng hạt hàn. Thông thường, khoảng cách giữa đầu tiếp xúc và công việc là 25 đến 40 mm. Nếu độ nhô ra ngoài phạm vi này sẽ dẫn đến việc nung nóng điện cực do hiệu ứng joule và điều đó làm tăng đáng kể tốc độ lắng đọng, như trong hình 8.10. Ngoài ra, sự gia tăng tốc độ nóng chảy của điện cực là kết quả của việc tăng hút điện cực tính bằng kg / phút trên mỗi ampe tỷ lệ thuận với sản phẩm của mật độ dòng điện cực và que ra.
Tổng tốc độ nóng chảy (MR) tính bằng kg / phút được cho bởi mối quan hệ:
Hình 8.10 Ảnh hưởng của điện cực ra đối với tốc độ lắng
trong đó d và L là đường kính của điện cực và vạch ra tương ứng, tính bằng mm. Với sự gia tăng của stick-out, độ sâu thâm nhập giảm. Yếu tố này cần được đưa ra xem xét thích hợp khi cần thâm nhập sâu hơn.
Nếu độ sâu của lớp thông lượng quá mỏng, có thể có quá nhiều đèn flash hồ quang hoặc chiếu qua từ thông. Một phần từ bị tổn thương đến mắt của nhà điều hành này
có thể dẫn đến độ xốp trong mối hàn. Nếu lớp từ thông quá dày, hạt hàn có thể bị hẹp và gù. Phần trăm quá mức của thông lượng hạt rất mịn có thể gây rỗ bề mặt do các khí được tạo ra trong kim loại mối hàn có thể không thoát ra được. Những vết rỗ này trên bề mặt hạt đôi khi được gọi là 'dấu pock'.
