Връзката между скоростта на заваряване и качеството на заварката трябва да се разбира диалектично и нито едното, нито другото не бива да се пренебрегва. Тя се отразява главно в етапа на нагряване и етапа на кристализация.
1. Етап на нагряване
При работните условия на високочестотни правошевни заварени тръби, ръбът на заготовката на тръбата се нагрява от стайна температура до температурата на заваряване. През този период ръбът на заготовката на тръбата е напълно незащитен и е напълно изложен на въздуха. Това неизбежно води до интензивни реакции с кислород, азот и други вещества във въздуха, което значително увеличава азота и оксидите в заваръчния шев. Измерено е, че в резултат на това съдържанието на азот в заваръчния шев се увеличава от 20 до 45 пъти. По този начин съдържанието на кислород се увеличава от 7 до 35 пъти. Междувременно голямо количество легиращи елементи, като манган и въглерод, които са полезни за заваръчния шев, изгарят и се изпаряват, което води до намаляване на механичните свойства на заваръчния шев. От това може да се види, че в този смисъл, колкото по-бавна е скоростта на заваряване, толкова по-лошо е качеството на заваръчния шев.
Не само това, колкото по-дълго ръбът на нагрятата тръбна заготовка е изложен на въздух, т.е. колкото по-бавна е скоростта на заваряване, толкова повече неметални оксиди ще се образуват на по-дълбоко ниво. Тези дълбоко разположени неметални оксиди е трудно да бъдат напълно екструдирани от заваръчния шев по време на последващия процес на екструдиране и кристализация. След кристализация те остават в заваръчния шев под формата на неметални включвания, образувайки отчетлива крехка повърхност. По този начин се разрушава кохерентността на микроструктурата на заваръчния шев и се намалява якостта на заваръчния шев. Колкото по-висока е скоростта на заваряване, толкова по-кратко е времето за окисление и толкова по-малко неметални оксиди, които се образуват само в повърхностния слой, могат лесно да бъдат екструдирани от заваръчния шев по време на последващия процес на екструдиране. Също така няма да има прекомерни остатъци от неметални оксиди в заваръчния шев и якостта на заваръчния шев е висока.
2. Етап на кристализация
Според принципите на металографията, за да се получат високоякостни заваръчни шевове, е необходимо максимално рафиниране на зърната на микроструктурата на заваръчния шев. Основният подход към рафинирането е да се образува достатъчен брой кристални ядра за кратък период от време, така че те да влязат в контакт помежду си, преди да нараснат значително и процесът на кристализация да приключи. Това изисква увеличаване на скоростта на заваряване, за да може заваръчният шев бързо да напусне зоната на нагряване, така че заваръчният шев да може да кристализира бързо при по-голяма степен на преохлаждане. Когато степента на преохлаждане се увеличи, скоростта на зародишообразуване може да се увеличи значително, докато скоростта на растеж се увеличи по-малко, като по този начин се постига целта за рафиниране на заваръчното зърно.
Следователно, независимо дали се гледа от гледна точка на етапа на нагряване по време на заваръчния процес или на охлаждането след заваряване, при условие че са спазени основните условия за заваряване, колкото по-висока е скоростта на заваряване, толкова по-добро е качеството на заваръчния шев.
Мавънроботизирана лазерна заваръчна машинае фибролазер, който съчетава високоенергиен лазерен лъч с роботизиран лазер като движеща се платформа за заваряване. Може да се заварява по всяка пространствена траектория. Многофункционалната лазерна заваръчна машина може да бъде програмирана да заварява части, до които е трудно да се стигне с обикновени лазерни заваръчни машини, осигурявайки максимална гъвкавост при заваряване. Лазерният лъч може да бъде разделен по време и енергия, което позволява едновременна обработка на множество лъчи и подобрява производителността на заваряването.
Време на публикуване: 08 май 2025 г.
