Le soudage à l'arc submergé (scie) est largement reconnu dans la fabrication industrielle pour sa haute efficacité et sa qualité de soudage stable. La température, en tant que paramètre de base dans ce processus, traverse l'ensemble du processus de soudage et affecte directement la formation de soudures, de propriétés métallurgiques et de performances mécaniques finales. Alors, quelle est la plage de température spécifique du soudage à l'arc submergé? Et quels facteurs affecteront les changements de température?
Clées de température dans le soudage à l'arc submergé
Température de la zone d'arc
La zone d'arc est la zone centrale où l'énergie est générée dans le soudage à l'arc submergé. La température ici est extrêmement élevée, atteignant généralement 10 000 à 15 000 degrés. Une telle température est suffisante pour faire fondre instantanément le fil de soudage et la surface du métal de base, formant une piscine fondue. La température de l'arc est principalement maintenue par l'apport d'énergie électrique. Dans des conditions de soudage normales, la colonne d'arc, comme la partie principale de l'arc, a la température la plus élevée, tandis que la température près de l'anode et de la cathode est légèrement inférieure mais dépasse toujours le point de fusion de la plupart des métaux.
Température de la piscine en fusion
La piscine fondue est formée par la fusion du métal de base et du fil de soudage sous l'action de l'arc. Sa température est inférieure à la zone d'arc mais reste à un niveau élevé, généralement entre 1 500 et 2 500 degrés. La température spécifique est liée à des facteurs tels que le type de métal de base, le courant de soudage et la vitesse de soudage. Par exemple, lors de la soudage de l'acier au carbone, la température de la piscine foncière est généralement d'environ 1 500 à 1 800 degrés; Lors du soudage élevé de - acier en alliage ou de plaques épaisses, en raison de la nécessité de plus d'entrée de chaleur, la température de la piscine fondue peut passer à 2 000 à 2 500 degrés. La température de la piscine en fusion affecte directement la fluidité du métal fondu et l'effet de réaction métallurgique. Une température appropriée peut garantir que le métal fondu assouplit complètement le métal de base et réduit la génération de défauts tels que les pores et la fusion incomplète.
Température de scories
Dans le soudage à l'arc submergé, le flux fond pour former des scories, ce qui couvre la surface de la piscine fondue pour la protéger de la pollution atmosphérique. La température du laitier est proche de la température de la piscine fondée, environ 1 400 à 2 200 degrés. Le laitier joue non seulement un rôle protecteur, mais affecte également le taux de refroidissement de la piscine foncière par sa propre rétention de chaleur. Par exemple, les flux frittés avec une viscosité élevée ont généralement une meilleure rétention de chaleur, ce qui peut ralentir la vitesse de refroidissement de la piscine fondée, tandis que certains flux fusionnés avec une faible viscosité peuvent refroidir plus rapidement.
Facteurs affectant la température de soudage à l'arc submergé
Courant de soudage
Le courant de soudage est le facteur le plus critique affectant la température de soudage. Dans l'état des autres paramètres fixes, plus le courant de soudage est élevé, plus l'entrée de chaleur est élevée et plus la température de l'arc et la température de la piscine fondée sont élevées. Par exemple, lorsque le courant augmente de 500a à 1 000 A, la température de l'arc peut augmenter de 2 000 à 3 000 degrés et la température de la piscine fondée peut augmenter de 300 à 500 degrés en conséquence. Par conséquent, dans le soudage réel, pour les plaques épaisses qui nécessitent plus de chaleur pour fondre, un courant plus grand est souvent sélectionné; Pour les plaques minces, un courant plus petit est utilisé pour éviter une fusion excessive ou une brûlure -.
Tension de soudage
La tension de soudage affecte principalement la longueur de l'arc. Une tension plus élevée entraînera un arc plus long et la distribution de chaleur dans la zone d'arc sera plus dispersée. Bien que la température maximale de l'arc ne puisse pas augmenter de manière significative, la zone de chauffage effective du métal de base et du fil de soudage se développera, ce qui peut également entraîner l'augmentation de la température globale de la piscine en fusion. Par exemple, lorsque la tension augmente de 30 V à 40 V, la longueur de l'arc augmente et la zone de pool en fusion peut s'étendre de 10% à 20%, et la température moyenne du pool fondu peut augmenter de 100 à 200 degrés.
Vitesse de soudage
La vitesse de soudage détermine le temps que l'arc agit sur une zone unitaire du métal de base. Une vitesse de soudage plus lente signifie que le métal de base et le fil de soudage sont chauffés pendant une période plus longue et que la température de la piscine fondue sera plus élevée; À l'inverse, une vitesse de soudage plus rapide entraînera un temps de chauffage insuffisant et la température de la piscine en fusion diminuera. Prenant l'exemple du soudage des tuyaux en spirale, lorsque la vitesse de soudage est augmentée de 30 m / h à 60 m / h, la température de la piscine fondue peut diminuer de 200 à 300 degrés. Par conséquent, le soudage de vitesse élevé - doit souvent être adapté à un courant plus élevé pour compenser la perte de chaleur causée par la vitesse rapide.
Propriétés de flux
La conductivité thermique et le point de fusion du flux affecteront le transfert et la rétention de chaleur dans la zone de soudage. Les flux avec une faible conductivité thermique et des points de fusion élevés (comme certains flux frittés) peuvent réduire la perte de chaleur, ce qui fait que la piscine foncière maintienne une température élevée pendant une période plus longue; Les flux avec une conductivité thermique élevée (comme certains flux fusionnés) peuvent accélérer la dissipation de la chaleur, entraînant une température de piscine en fusion plus faible. Par exemple, lorsque vous utilisez un flux fritté SJ101 et un flux de HJ431 dans les mêmes conditions de courant et de tension, la température du pool fondu lors de l'utilisation de SJ101 est d'environ 100 à 200 degrés plus élevée que celle lors de l'utilisation de HJ431.
Métal de base et épaisseur de fil de soudage
Les métaux de base plus épais ou les fils de soudage nécessitent plus de chaleur pour fondre, de sorte que la température de soudage réelle (en particulier la température de la piscine fondée) doit être plus élevée. Par exemple, lors de la soudure d'une plaque en acier en carbone de 20 mm d'épaisseur, la température de la piscine foncière est généralement de 200 à 300 degrés plus élevée que lors du soudage d'une plaque de 10 mm d'épaisseur sous les mêmes paramètres de processus.
Importance du contrôle de la température dans le soudage à l'arc submergé
Assurer la formation de soudure
Une température de piscine fondue appropriée peut garantir que le métal fondu a une bonne fluidité, ce qui le fait remplir complètement la rainure de soudure et former une perle de soudure lisse et uniforme. Si la température est trop basse, le métal fondu peut ne pas s'écouler suffisamment, conduisant à des défauts tels qu'une fusion incomplète et une contre-dépouille; Si la température est trop élevée, le métal fondu peut s'affaisser, entraînant une forme de soudure irrégulière ou même brûler - (en particulier pour les plaques minces).
Garantir la performance métallurgique de la soudure
La température du pool fondu et de son taux de refroidissement affectent directement les réactions métallurgiques dans la soudure, comme la dissolution des éléments d'alliage, la précipitation des inclusions et la formation de la microstructure. Par exemple, dans le soudage de faible - en alliage élevé - acier de résistance, si la température de la piscine fondue est trop élevée, une croissance des grains peut se produire, réduisant la ténacité de la soudure; Si la température est trop basse, les éléments d'alliage peuvent ne pas être complètement dissous, affectant la résistance de la soudure. En contrôlant la température, la microstructure du métal de soudure peut être optimisée, comme le raffinage des grains, pour équilibrer la résistance et la ténacité.
Prévenir les défauts de soudage
Le contrôle de température élevé - peut réduire la génération de pores. Une température de piscine en fusion plus élevée est propice à l'évasion du gaz (comme l'hydrogène et l'azote) dans le métal fondu; Si la température est trop basse, le gaz ne peut pas s'échapper dans le temps et formera les pores dans la soudure. De plus, pour les matériaux sensibles à la fissuration à froid (comme l'acier à carbone élevé - et l'acier à alliage faible -), une température de pool fondu appropriée et un taux de refroidissement lent (atteint en contrôlant la température) peut réduire la contrainte résiduelle et le risque de fissuration à froid.
S'adapter à différentes exigences de soudage
Différents scénarios de soudage ont des exigences de température différentes. Par exemple, dans le soudage des vaisseaux de pression muraux épais,-, une température de piscine foncière plus élevée et plus uniforme est nécessaire pour assurer une fusion profonde entre les couches; Dans le soudage de tuyaux muraux minces -, une température plus basse est nécessaire pour éviter la déformation et brûler -.
Les experts de l'industrie soulignent que dans la production réelle de soudage à l'arc submergé, les entreprises doivent non seulement prêter attention à la réglage du courant, de la tension et de la vitesse, mais également surveiller et ajuster la température de soudage en fonction du type de métal de base, de matériau de soudage et de structure de soudure. En maîtrisant la loi du changement de température et son influence, des résultats de soudage de qualité stables et élevés - peuvent être obtenus, offrant une garantie solide pour la sécurité et la fiabilité des produits industriels.
