Зв'язок між швидкістю зварювання та якістю зварювання

Зв'язок між швидкістю зварювання та якістю зварювання слід розуміти діалектично, і не слід нехтувати жодним з них. Він головним чином відображається на стадії нагрівання та стадії кристалізації.

1. Етап нагрівання

В умовах роботи високочастотних прямошовних зварних труб край трубної заготовки нагрівається від кімнатної температури до температури зварювання. Протягом цього періоду край трубної заготовки взагалі не має захисту та повністю піддається впливу повітря. Це неминуче викликає інтенсивні реакції з киснем, азотом та іншими речовинами в повітрі, що значно збільшує вміст азоту та оксидів у зварному шві. Було виміряно, що в результаті вміст азоту в зварному шві збільшується у 20-45 разів. Таким чином, вміст кисню збільшується у 7-35 разів. Тим часом велика кількість легуючих елементів, таких як марганець та вуглець, які корисні для зварного шва, згорає та випаровується, що призводить до зниження механічних властивостей зварного шва. З цього видно, що в цьому сенсі, чим нижча швидкість зварювання, тим гірша якість зварного шва.

Крім того, чим довше край нагрітої трубної заготовки піддається впливу повітря, тобто чим нижча швидкість зварювання, тим більше неметалевих оксидів утворюється на глибшому рівні. Ці глибоко залеглі неметалеві оксиди важко повністю видавити зі зварного шва під час подальшого процесу екструзійної кристалізації. Після кристалізації вони залишаються у зварному шві у вигляді неметалевих включень, утворюючи чітку крихку поверхню інтерфейсу. Тим самим руйнується когерентність мікроструктури зварного шва та знижується міцність зварного шва. Чим вища швидкість зварювання, тим коротший час окислення, і тим менше неметалевих оксидів, що утворюються, які обмежені поверхневим шаром, можна легко видавити зі зварного шва під час подальшого процесу екструзії. Також у зварному шві не буде надмірного залишку неметалевих оксидів, а міцність зварного шва буде високою.

2. Стадія кристалізації

Згідно з принципами металографії, для отримання високоміцних зварних швів необхідно максимально подрібнити зерна мікроструктури зварного шва. Основний підхід до подрібнення полягає у формуванні достатньої кількості кристалічних зародків за короткий проміжок часу, щоб вони стикалися один з одним до значного зростання та завершення процесу кристалізації. Це вимагає збільшення швидкості зварювання, щоб зварний шов швидше залишав зону нагрівання, завдяки чому зварний шов може швидко кристалізуватися при більшому ступені переохолодження. При збільшенні ступеня переохолодження швидкість зародкоутворення може значно зростати, тоді як швидкість росту збільшується менше, тим самим досягаючи мети подрібнення зерна зварного шва.

Отже, незалежно від того, чи розглядається це з точки зору етапу нагрівання під час зварювання, чи охолодження після зварювання, за умови дотримання основних умов зварювання, чим вища швидкість зварювання, тим краща якість зварного шва.

Мавенроботизована лазерна зварювальна машина– це волоконний лазер, який поєднує високоенергетичний лазерний промінь із роботизованим лазером як рухомою платформою для зварювання. Зварювання може здійснюватися за будь-якою просторовою траєкторією. Багатоцільовий лазерний зварювальний апарат можна запрограмувати для зварювання деталей, до яких важко отримати доступ за допомогою звичайних лазерних зварювальних апаратів, забезпечуючи максимальну гнучкість зварювання. Лазерний промінь можна розділити за часом та енергією, що дозволяє одночасно обробляти кілька променів та підвищувати продуктивність зварювання.