Ngoài các yếu tố quy trình, các yếu tố quy trình hàn khác, chẳng hạn như kích thước rãnh và kích thước khe hở, góc nghiêng của điện cực và phôi, cũng như vị trí không gian của mối nối, cũng có thể ảnh hưởng đến sự hình thành mối hàn và kích thước mối hàn.
Thiết bị hàn Xinfa có đặc tính chất lượng cao và giá thành thấp. Để biết chi tiết, vui lòng truy cập:Các nhà sản xuất hàn & cắt - Nhà máy và nhà cung cấp hàn & cắt Trung Quốc (xinfatools.com)
1. Ảnh hưởng của dòng điện hàn đến sự hình thành đường hàn
Trong một số điều kiện nhất định khác, khi dòng hàn hồ quang tăng lên, độ sâu thâm nhập và chiều cao dư của mối hàn tăng lên và chiều rộng thâm nhập tăng nhẹ. Lý do như sau:
Khi dòng hàn hồ quang tăng, lực hồ quang tác dụng lên mối hàn tăng, nhiệt đầu vào của hồ quang tới mối hàn tăng, vị trí nguồn nhiệt di chuyển xuống dưới, tạo điều kiện dẫn nhiệt về phía độ sâu của bể nóng chảy và tăng lên. độ sâu thâm nhập. Độ sâu thâm nhập xấp xỉ tỷ lệ với dòng điện hàn, nghĩa là độ sâu thâm nhập mối hàn H xấp xỉ bằng Km×I.
2) Tốc độ nóng chảy của lõi hàn hồ quang hoặc dây hàn tỷ lệ thuận với dòng điện hàn. Khi dòng điện hàn của hàn hồ quang tăng lên thì tốc độ nóng chảy của dây hàn tăng lên và lượng dây hàn nóng chảy tăng lên tỷ lệ thuận, trong khi chiều rộng nóng chảy tăng ít hơn nên độ bền của mối hàn tăng lên.
3) Sau khi dòng hàn tăng, đường kính của cột hồ quang tăng, nhưng độ sâu của hồ quang xuyên vào phôi tăng và phạm vi di chuyển của điểm hồ quang bị hạn chế, do đó mức tăng chiều rộng nóng chảy là nhỏ.
Trong quá trình hàn hồ quang được bảo vệ bằng khí, dòng điện hàn tăng và độ sâu thâm nhập của mối hàn tăng. Nếu dòng hàn quá lớn và mật độ dòng hàn quá cao thì khả năng xảy ra hiện tượng xuyên thấu như ngón tay, đặc biệt là khi hàn nhôm.
2. Ảnh hưởng của điện áp hồ quang đến sự hình thành đường hàn
Khi các điều kiện khác được đảm bảo chắc chắn, việc tăng điện áp hồ quang sẽ làm tăng công suất hồ quang tương ứng và lượng nhiệt cấp vào mối hàn sẽ tăng lên. Tuy nhiên, việc tăng điện áp hồ quang đạt được bằng cách tăng chiều dài hồ quang. Việc tăng chiều dài hồ quang làm tăng bán kính nguồn nhiệt hồ quang, tăng khả năng tản nhiệt hồ quang và giảm mật độ năng lượng của mối hàn đầu vào. Do đó, độ sâu thâm nhập giảm nhẹ trong khi độ sâu thâm nhập tăng. Đồng thời, do dòng hàn không thay đổi nên lượng nóng chảy của dây hàn về cơ bản không thay đổi khiến độ cốt mối hàn giảm.
Các phương pháp hàn hồ quang khác nhau được sử dụng để có được sự hình thành đường hàn thích hợp, nghĩa là duy trì hệ số hình thành đường hàn thích hợp φ và tăng điện áp hồ quang một cách thích hợp trong khi tăng dòng hàn. Yêu cầu điện áp hồ quang và dòng điện hàn phải có mối quan hệ phù hợp. . Điều này phổ biến nhất trong hàn hồ quang kim loại.
3. Ảnh hưởng của tốc độ hàn đến hình thành mối hàn
Trong một số điều kiện nhất định khác, việc tăng tốc độ hàn sẽ dẫn đến giảm đầu vào nhiệt hàn, do đó làm giảm cả chiều rộng mối hàn và độ sâu thâm nhập. Do lượng kim loại lắng đọng trên một đơn vị chiều dài của mối hàn tỷ lệ nghịch với tốc độ hàn nên khả năng gia cố mối hàn cũng giảm.
Tốc độ hàn là một chỉ số quan trọng để đánh giá năng suất hàn. Để nâng cao năng suất hàn, cần tăng tốc độ hàn. Tuy nhiên, để đảm bảo kích thước mối hàn yêu cầu trong thiết kế kết cấu thì dòng điện hàn và điện áp hồ quang phải tăng tương ứng đồng thời phải tăng tốc độ hàn. Ba đại lượng này có mối liên hệ với nhau. Đồng thời, cũng cần lưu ý khi tăng dòng hàn, điện áp hồ quang, tốc độ hàn (tức là sử dụng hồ quang hàn công suất cao và hàn tốc độ cao), khuyết tật hàn có thể xảy ra trong quá trình hình thành nóng chảy. hồ bơi và quá trình hóa rắn của hồ nóng chảy, chẳng hạn như vết cắn. Các cạnh, vết nứt, v.v. nên có giới hạn về việc tăng tốc độ hàn.
4. Ảnh hưởng của loại dòng điện hàn, cực tính và kích thước điện cực đến sự hình thành mối hàn
1. Loại và cực tính của dòng điện hàn
Các loại dòng điện hàn được chia thành DC và AC. Trong số đó, hàn hồ quang DC được chia thành DC không đổi và DC xung tùy theo sự hiện diện hay vắng mặt của xung của dòng điện; theo cực tính, nó được chia thành kết nối thuận DC (mối hàn được kết nối với cực dương) và kết nối ngược DC (mối hàn được kết nối với cực âm). Hàn hồ quang AC được chia thành AC sóng hình sin và AC sóng vuông theo các dạng sóng dòng điện khác nhau. Loại và cực tính của dòng hàn ảnh hưởng đến lượng nhiệt do hồ quang cung cấp cho mối hàn, do đó ảnh hưởng đến sự hình thành mối hàn. Nó cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình chuyển giọt và loại bỏ màng oxit trên bề mặt kim loại cơ bản.
Khi hàn hồ quang vonfram được sử dụng để hàn thép, titan và các vật liệu kim loại khác, độ sâu xuyên thấu của mối hàn hình thành là lớn nhất khi nối dòng điện một chiều, độ xuyên thấu nhỏ nhất khi nối dòng điện một chiều ngược và AC nằm giữa hai. Do độ xuyên thấu của mối hàn là lớn nhất trong quá trình kết nối dòng điện một chiều và tổn thất khi đốt điện cực vonfram là nhỏ nhất nên nên sử dụng kết nối dòng điện một chiều khi hàn thép, titan và các vật liệu kim loại khác bằng hàn hồ quang argon điện cực vonfram. Khi hàn hồ quang argon vonfram sử dụng hàn DC xung, các thông số xung có thể được điều chỉnh, do đó có thể kiểm soát kích thước hình thành đường hàn khi cần thiết. Khi hàn nhôm, magie và các hợp kim của chúng bằng hàn hồ quang vonfram, cần sử dụng tác dụng làm sạch catốt của hồ quang để làm sạch màng oxit trên bề mặt vật liệu cơ bản. Tốt hơn là sử dụng AC. Do các thông số dạng sóng của AC sóng vuông có thể điều chỉnh được nên hiệu quả hàn sẽ tốt hơn. .
Trong quá trình hàn hồ quang kim loại, độ sâu và chiều rộng thâm nhập của mối hàn trong kết nối ngược DC lớn hơn so với kết nối dòng điện một chiều, đồng thời độ sâu và chiều rộng thâm nhập trong hàn AC nằm giữa hai kết nối này. Do đó, trong quá trình hàn hồ quang chìm, kết nối ngược DC được sử dụng để đạt được độ xuyên thấu lớn hơn; trong khi hàn bề mặt hồ quang chìm, kết nối chuyển tiếp DC được sử dụng để giảm sự thâm nhập. Trong quá trình hàn hồ quang được bảo vệ bằng khí, độ sâu thâm nhập không chỉ lớn hơn khi kết nối ngược DC mà cả quá trình truyền hồ quang và giọt hàn cũng ổn định hơn so với quá trình kết nối dòng điện một chiều và AC, đồng thời nó cũng có tác dụng làm sạch cực âm, do đó nó được sử dụng rộng rãi, trong khi kết nối chuyển tiếp DC và Truyền thông thường không được sử dụng.
2. Ảnh hưởng của hình dạng đầu vonfram, đường kính dây và chiều dài kéo dài
Góc và hình dạng của mặt trước điện cực vonfram có ảnh hưởng lớn đến nồng độ hồ quang và áp suất hồ quang, và phải được lựa chọn theo kích thước của dòng hàn và độ dày của mối hàn. Nói chung, hồ quang càng tập trung và áp suất hồ quang càng lớn thì độ sâu thâm nhập càng lớn và độ rộng thâm nhập càng giảm tương ứng.
Trong quá trình hàn hồ quang kim loại khí, khi dòng hàn không đổi, dây hàn càng mỏng thì nhiệt lượng hồ quang càng tập trung, độ sâu thâm nhập sẽ tăng lên và chiều rộng thâm nhập sẽ giảm. Tuy nhiên, khi lựa chọn đường kính dây hàn trong các dự án hàn thực tế, kích thước hiện tại và hình dạng vũng nóng chảy cũng phải được xem xét để tránh hình thành mối hàn kém.
Khi chiều dài kéo dài của dây hàn trong hàn hồ quang kim loại khí tăng lên thì nhiệt điện trở do dòng hàn sinh ra qua phần kéo dài của dây hàn tăng lên làm tăng tốc độ nóng chảy của dây hàn, do đó cốt thép mối hàn tăng lên và độ bền của dây hàn tăng lên. độ sâu thâm nhập giảm. Do điện trở suất của dây hàn thép tương đối lớn nên ảnh hưởng của chiều dài kéo dài của dây hàn đến sự hình thành đường hàn rõ ràng hơn khi hàn thép và dây mịn. Điện trở suất của dây hàn nhôm tương đối nhỏ và ảnh hưởng của nó không đáng kể. Mặc dù việc tăng chiều dài kéo dài của dây hàn có thể cải thiện hệ số nóng chảy của dây hàn, nhưng xét đến tính ổn định của quá trình nóng chảy của dây hàn và sự hình thành của đường hàn, có một phạm vi thay đổi cho phép về chiều dài kéo dài của dây hàn. dây hàn.
5. Ảnh hưởng của các yếu tố quá trình khác đến các yếu tố hình thành đường hàn
Ngoài các yếu tố quy trình nêu trên, các yếu tố quy trình hàn khác, chẳng hạn như kích thước rãnh và kích thước khe hở, góc nghiêng của điện cực và phôi, cũng như vị trí không gian của mối nối, cũng có thể ảnh hưởng đến sự hình thành mối hàn và kích thước mối hàn.
1. Rãnh và khoảng trống
Khi hàn hồ quang được sử dụng để hàn các mối nối đối đầu, việc có dự trữ khe hở hay không, kích thước của khe hở và hình dạng của rãnh thường được xác định dựa trên độ dày của tấm hàn. Khi các điều kiện khác không đổi, kích thước của rãnh hoặc khe hở càng lớn thì khả năng gia cố của đường hàn càng nhỏ, tương đương với việc giảm vị trí của đường hàn và lúc này tỷ lệ hợp nhất giảm. Do đó, việc để lại các khoảng trống hoặc rãnh mở có thể được sử dụng để kiểm soát kích thước của cốt thép và điều chỉnh tỷ lệ hợp nhất. So với việc vát mép không để lại khe hở, điều kiện tản nhiệt của cả hai có phần khác nhau. Nói chung, các điều kiện kết tinh của vát là thuận lợi hơn.
2. Góc nghiêng điện cực (dây hàn)
Trong quá trình hàn hồ quang, theo mối quan hệ giữa hướng nghiêng của điện cực và hướng hàn, người ta chia thành hai loại: nghiêng điện cực về phía trước và nghiêng điện cực về phía sau. Khi dây hàn nghiêng thì trục hồ quang cũng nghiêng theo. Khi dây hàn nghiêng về phía trước, tác dụng của lực hồ quang lên sự phóng điện ngược của kim loại vũng nóng chảy bị yếu đi, lớp kim loại lỏng ở đáy vũng nóng chảy trở nên dày hơn, độ sâu xuyên thấu giảm, độ sâu xuyên hồ quang giảm. vào mối hàn giảm, phạm vi di chuyển của điểm hồ quang mở rộng và chiều rộng nóng chảy tăng lên và độ cao giảm. Góc tiến α của dây hàn càng nhỏ thì hiệu ứng này càng rõ ràng. Khi dây hàn nghiêng về phía sau thì tình huống ngược lại. Khi sử dụng hàn hồ quang điện cực, phương pháp nghiêng điện cực thường được sử dụng và góc nghiêng α nằm trong khoảng từ 65° đến 80°.
3. Góc nghiêng của mối hàn
Độ nghiêng của mối hàn thường gặp trong sản xuất thực tế và có thể được chia thành hàn dốc và hàn dốc. Lúc này, kim loại bể nóng chảy có xu hướng chảy xuống dọc theo độ dốc dưới tác dụng của trọng lực. Trong quá trình hàn lên dốc, trọng lực giúp kim loại bể nóng chảy di chuyển về phía sau của bể nóng chảy nên độ sâu xuyên thấu lớn, chiều rộng nóng chảy hẹp và chiều cao còn lại lớn. Khi góc dốc lên α là 6° đến 12°, phần cốt thép quá lớn và dễ xảy ra vết cắt ở cả hai phía. Trong quá trình hàn dốc, hiệu ứng này ngăn không cho kim loại trong bể nóng chảy bị thải ra phía sau bể nóng chảy. Hồ quang không thể làm nóng sâu kim loại ở đáy bể nóng chảy. Độ sâu thâm nhập giảm, phạm vi di chuyển của điểm hồ quang mở rộng, chiều rộng nóng chảy tăng và chiều cao dư giảm. Nếu góc nghiêng của mối hàn quá lớn sẽ dẫn đến kim loại lỏng không đủ thẩm thấu và tràn vào bể nóng chảy.
4. Vật liệu hàn và độ dày
Độ xuyên thấu của mối hàn có liên quan đến dòng điện hàn, cũng như độ dẫn nhiệt và nhiệt dung thể tích của vật liệu. Độ dẫn nhiệt của vật liệu càng tốt và nhiệt dung thể tích càng lớn thì càng cần nhiều nhiệt để làm nóng chảy một đơn vị thể tích kim loại và tăng cùng nhiệt độ. Do đó, trong một số điều kiện nhất định như dòng hàn và các điều kiện khác, độ sâu và chiều rộng thâm nhập sẽ chỉ giảm. Mật độ của vật liệu hoặc độ nhớt của chất lỏng càng lớn thì hồ quang càng khó thay thế kim loại nóng chảy trong bể chất lỏng và độ sâu thâm nhập càng nông. Độ dày của mối hàn ảnh hưởng đến sự dẫn nhiệt bên trong mối hàn. Khi các điều kiện khác không đổi, độ dày của mối hàn tăng lên, khả năng tản nhiệt tăng lên và chiều rộng thâm nhập và độ sâu thâm nhập giảm.
5. Chất trợ dung, lớp phủ điện cực và khí bảo vệ
Các thành phần khác nhau của chất trợ dung hoặc lớp phủ điện cực dẫn đến sự sụt giảm điện áp cực khác nhau và độ dốc điện thế của cột hồ quang của hồ quang, điều này chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến sự hình thành của mối hàn. Khi mật độ từ thông nhỏ, kích thước hạt lớn hoặc chiều cao xếp chồng nhỏ, áp suất xung quanh hồ quang thấp, cột hồ quang mở rộng và điểm hồ quang di chuyển trong phạm vi lớn, do đó độ sâu thâm nhập nhỏ, chiều rộng nóng chảy lớn và chiều cao dư nhỏ. Khi hàn các bộ phận dày bằng hàn hồ quang công suất cao, sử dụng chất trợ dung giống như đá bọt có thể làm giảm áp suất hồ quang, giảm độ sâu thâm nhập và tăng chiều rộng thâm nhập. Ngoài ra, xỉ hàn phải có độ nhớt và nhiệt độ nóng chảy thích hợp. Nếu độ nhớt quá cao hoặc nhiệt độ nóng chảy cao, xỉ sẽ có độ thoáng khí kém, dễ hình thành nhiều hố áp trên bề mặt mối hàn, biến dạng bề mặt của mối hàn sẽ kém.
Thành phần của khí bảo vệ (như Ar, He, N2, CO2) được sử dụng trong hàn hồ quang là khác nhau và các tính chất vật lý của nó như độ dẫn nhiệt cũng khác nhau, ảnh hưởng đến độ giảm áp suất cực của hồ quang, độ dốc điện thế của hồ quang. cột hồ quang, tiết diện dẫn điện của cột hồ quang và lực dòng plasma. , phân bố dòng nhiệt cụ thể, v.v., tất cả đều ảnh hưởng đến sự hình thành của mối hàn.
Tóm lại có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành mối hàn. Để có được mối hàn tốt, bạn cần lựa chọn dựa trên vật liệu và độ dày của mối hàn, vị trí không gian của mối hàn, dạng mối hàn, điều kiện làm việc, yêu cầu về tính năng của mối hàn và kích thước mối hàn, v.v. điều kiện hàn được sử dụng để hàn, và điều quan trọng nhất là thái độ của người thợ hàn đối với việc hàn! Nếu không, sự hình thành và hiệu suất của đường hàn có thể không đáp ứng được yêu cầu và thậm chí có thể xảy ra nhiều khuyết tật hàn khác nhau.
Thời gian đăng: 27-02-2024
