อิทธิพลของกระแสเชื่อม แรงดัน และความเร็วในการเชื่อมต่อการเชื่อม

กระแสเชื่อม แรงดันไฟฟ้า และความเร็วในการเชื่อมเป็นพารามิเตอร์พลังงานหลักที่กำหนดขนาดการเชื่อม

1. กระแสเชื่อม

เมื่อกระแสการเชื่อมเพิ่มขึ้น (เงื่อนไขอื่นๆ ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง) ความลึกของการเจาะและความสูงตกค้างของการเชื่อมจะเพิ่มขึ้น และความกว้างของการหลอมไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก (หรือเพิ่มขึ้นเล็กน้อย)นี้เป็นเพราะ:

(1) หลังจากที่กระแสเพิ่มขึ้น แรงส่วนโค้งและอินพุตความร้อนบนชิ้นงานจะเพิ่มขึ้น ตำแหน่งของแหล่งความร้อนจะเลื่อนลง และความลึกของการเจาะจะเพิ่มขึ้นความลึกของการเจาะเกือบเป็นสัดส่วนกับกระแสเชื่อม

(2) หลังจากกระแสเพิ่มขึ้น ปริมาณการหลอมละลายของลวดเชื่อมจะเพิ่มขึ้นเกือบเป็นสัดส่วน และความสูงที่เหลือจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากความกว้างของการหลอมละลายแทบไม่เปลี่ยนแปลง

(3) หลังจากกระแสเพิ่มขึ้น เส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์ส่วนโค้งจะเพิ่มขึ้น แต่ความลึกของส่วนโค้งที่จุ่มลงในชิ้นงานจะเพิ่มขึ้น และช่วงการเคลื่อนที่ของจุดส่วนโค้งจะถูกจำกัด ดังนั้นความกว้างของการหลอมจึงแทบไม่เปลี่ยนแปลง

2. แรงดันอาร์ค

หลังจากที่แรงดันไฟฟ้าส่วนโค้งเพิ่มขึ้น กำลังส่วนโค้งจะเพิ่มขึ้น ปริมาณความร้อนของชิ้นงานจะเพิ่มขึ้น และความยาวส่วนโค้งจะยาวขึ้นและรัศมีการกระจายเพิ่มขึ้น ดังนั้นความลึกของการเจาะจะลดลงเล็กน้อยและความกว้างของการหลอมจะเพิ่มขึ้นความสูงคงเหลือลดลงเนื่องจากความกว้างของการหลอมเพิ่มขึ้น แต่ปริมาณการหลอมละลายของลวดเชื่อมลดลงเล็กน้อย

3. ความเร็วในการเชื่อม

เมื่อความเร็วในการเชื่อมเพิ่มขึ้น พลังงานจะลดลง และความลึกของการเจาะและความกว้างของการเจาะจะลดลงความสูงที่เหลือก็ลดลงเช่นกัน เนื่องจากปริมาณการสะสมของลวดโลหะบนรอยเชื่อมต่อความยาวหน่วยจะแปรผกผันกับความเร็วในการเชื่อม และความกว้างของการหลอมจะแปรผกผันกับกำลังสองของความเร็วในการเชื่อม

โดยที่ U แทนแรงดันการเชื่อม, I คือกระแสเชื่อม, กระแสส่งผลต่อความลึกในการเจาะ, แรงดันไฟฟ้าส่งผลต่อความกว้างของการหลอม, กระแสมีประโยชน์ต่อการเผาไหม้โดยไม่เผาไหม้, แรงดันไฟฟ้ามีประโยชน์ต่อการโปรยลงมาขั้นต่ำ, การแก้ไขทั้งสอง ของพวกเขาปรับพารามิเตอร์อื่น ๆ สามารถเชื่อมขนาดของกระแสมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพการเชื่อมและประสิทธิภาพการเชื่อม

กระแสเชื่อมส่งผลต่อขนาดของการเจาะเป็นหลักกระแสไฟฟ้ามีขนาดเล็กเกินไป ส่วนโค้งไม่เสถียร ความลึกในการเจาะน้อย ทำให้เกิดข้อบกพร่องได้ง่าย เช่น การเจาะที่ไม่ได้เชื่อมและการรวมตะกรัน และผลผลิตต่ำหากกระแสไฟมีขนาดใหญ่เกินไป รอยเชื่อมมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อบกพร่อง เช่น การตัดด้านล่างและการเผาไหม้ และในขณะเดียวกันก็ทำให้เกิดการกระเด็น

ดังนั้นจึงต้องเลือกกระแสเชื่อมให้เหมาะสม โดยทั่วไปสามารถเลือกได้ตามสูตรเชิงประจักษ์ตามเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรด แล้วจึงปรับให้เหมาะสมตามตำแหน่งการเชื่อม รูปแบบรอยต่อ ระดับการเชื่อม ความหนาของการเชื่อม เป็นต้น

แรงดันไฟฟ้าส่วนโค้งถูกกำหนดโดยความยาวส่วนโค้ง ส่วนโค้งยาว และแรงดันส่วนโค้งสูงถ้าส่วนโค้งสั้น แสดงว่าแรงดันส่วนโค้งจะต่ำขนาดของแรงดันไฟอาร์กจะส่งผลต่อความกว้างของการหลอมละลายของแนวเชื่อมเป็นหลัก

ส่วนโค้งไม่ควรยาวเกินไปในระหว่างกระบวนการเชื่อม มิฉะนั้น การเผาไหม้ส่วนโค้งจะไม่เสถียร ทำให้โลหะกระเด็นเพิ่มมากขึ้น และยังจะทำให้เกิดรูพรุนในแนวเชื่อมเนื่องจากการบุกรุกของอากาศอีกด้วยดังนั้นเมื่อทำการเชื่อม พยายามใช้ส่วนโค้งสั้น และโดยทั่วไปกำหนดให้ความยาวส่วนโค้งไม่เกินเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรด

ขนาดของความเร็วในการเชื่อมเกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพการเชื่อมเพื่อให้ได้ความเร็วการเชื่อมสูงสุด ควรใช้เส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรดที่ใหญ่ขึ้นและกระแสการเชื่อมที่ใหญ่ขึ้นภายใต้สมมติฐานของการประกันคุณภาพ และควรปรับความเร็วในการเชื่อมอย่างเหมาะสมตามสถานการณ์เฉพาะเพื่อให้แน่ใจว่าความสูงและความกว้างของการเชื่อมนั้น สม่ำเสมอให้มากที่สุด

1. การเชื่อมแบบลัดวงจร

การเปลี่ยนการลัดวงจรในการเชื่อมอาร์ค CO2 มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเชื่อมแบบแผ่นบางและแบบเต็มตำแหน่ง และพารามิเตอร์ข้อกำหนดคือกระแสการเชื่อมด้วยแรงดันไฟฟ้าอาร์ก ความเร็วในการเชื่อม การเหนี่ยวนำวงจรการเชื่อม การไหลของก๊าซ และความยาวส่วนขยายของลวดเชื่อม .

(1) แรงดันอาร์คและกระแสเชื่อม สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเชื่อมและกระแสเชื่อม (นั่นคือ ความเร็วในการป้อนลวด) จะต้องตรงกับแรงดันอาร์คที่เหมาะสม เพื่อให้ได้กระบวนการเปลี่ยนวงจรลัดวงจรที่เสถียร ในเวลานี้โปรยลงมาคือ อย่างน้อย.

(2) ตัวเหนี่ยวนำวงจรเชื่อม หน้าที่หลักของตัวเหนี่ยวนำ:

ก.ปรับอัตราการเติบโตของกระแสลัดวงจร di/dt โดย di/dt มีขนาดเล็กเกินไปที่จะทำให้อนุภาคขนาดใหญ่กระเด็นจนกระทั่งลวดเชื่อมส่วนใหญ่ระเบิดและส่วนโค้งดับลง และ di/dt มีขนาดใหญ่เกินไปที่จะสร้าง อนุภาคขนาดเล็กจำนวนมากของโลหะที่กระเด็น

ข.ปรับเวลาการเผาไหม้ของส่วนโค้งและควบคุมการแทรกซึมของโลหะฐาน

ค. ความเร็วในการเชื่อมความเร็วในการเชื่อมเร็วเกินไปจะทำให้ขอบเชื่อมทั้งสองด้านหลุด และหากความเร็วในการเชื่อมช้าเกินไป จะเกิดข้อบกพร่อง เช่น โครงสร้างการเชื่อมไหม้และหยาบได้ง่าย

d การไหลของก๊าซขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความหนาของแผ่นชนิดข้อต่อ ข้อกำหนดในการเชื่อม และสภาพการทำงานโดยทั่วไป อัตราการไหลของก๊าซอยู่ที่ 5-15 ลิตร/นาที เมื่อเชื่อมลวดละเอียด และ 20-25 ลิตร/นาที เมื่อเชื่อมลวดหนา

จ.ส่วนต่อขยายสายไฟ.ความยาวการต่อสายไฟที่เหมาะสมควรเป็น 10-20 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเชื่อมในระหว่างกระบวนการเชื่อม พยายามให้อยู่ในช่วง 10-20 มม. ความยาวส่วนขยายเพิ่มขึ้น กระแสการเชื่อมลดลง การเจาะของโลหะฐานลดลง และในทางกลับกัน กระแสเพิ่มขึ้นและการเจาะเพิ่มขึ้นยิ่งความต้านทานของลวดเชื่อมมากเท่าไร ผลกระทบนี้ก็จะยิ่งชัดเจนมากขึ้นเท่านั้น

ฉ.ขั้วแหล่งจ่ายไฟการเชื่อมอาร์ค CO2 โดยทั่วไปจะใช้ขั้วย้อนกลับ DC, โปรยลงมาเล็กน้อย, การเจาะโลหะฐานอาร์คที่มั่นคงมีขนาดใหญ่, การขึ้นรูปที่ดี และปริมาณไฮโดรเจนของโลหะเชื่อมอยู่ในระดับต่ำ

2. การเปลี่ยนผ่านของอนุภาคละเอียด

(1) ในก๊าซ CO2 สำหรับลวดเชื่อมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่ง เมื่อกระแสเพิ่มขึ้นถึงค่าหนึ่งและมาพร้อมกับแรงดันอาร์คที่สูงขึ้น โลหะหลอมเหลวของลวดเชื่อมจะลอยอย่างอิสระในสระหลอมเหลวที่มีอนุภาคขนาดเล็ก และรูปแบบการเปลี่ยนผ่านนี้เป็นการเปลี่ยนผ่านของอนุภาคละเอียด

ในระหว่างการเปลี่ยนอนุภาคละเอียด การเจาะส่วนโค้งมีความแข็งแรง และโลหะฐานมีความลึกในการเจาะขนาดใหญ่ ซึ่งเหมาะสำหรับโครงสร้างการเชื่อมแผ่นขนาดกลางและหนาวิธี DC ย้อนกลับยังใช้สำหรับการเชื่อมทรานซิชันเกรนละเอียดอีกด้วย

(2) เมื่อกระแสเพิ่มขึ้น แรงดันอาร์คจะต้องเพิ่มขึ้น มิฉะนั้นอาร์คจะส่งผลต่อโลหะที่หลอมละลายในการซัก และการเชื่อมจะเสื่อมลง และแรงดันไฟฟ้าอาร์กที่เพิ่มขึ้นที่เหมาะสมสามารถหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์นี้ได้อย่างไรก็ตาม หากแรงดันอาร์กสูงเกินไป การกระเซ็นจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก และภายใต้กระแสเดียวกัน แรงดันอาร์กจะลดลงเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเชื่อมเพิ่มขึ้น

มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างการเปลี่ยนผ่านอนุภาคละเอียดของ CO2 และการเปลี่ยนผ่านไอพ่นในการเชื่อม TIGการเปลี่ยนผ่านของเจ็ตในการเชื่อม TIG จะเป็นแนวแกน ในขณะที่การเปลี่ยนผ่านของอนุภาคละเอียดใน CO2 จะไม่เกิดในแนวแกน และยังคงมีโลหะกระเด็นอยู่บ้างนอกจากนี้ กระแสขอบเขตการเปลี่ยนผ่านของเจ็ตในการเชื่อมอาร์กอนอาร์กยังมีลักษณะตัวแปรที่ชัดเจน(โดยเฉพาะเหล็กสเตนเลสแบบเชื่อมและโลหะกลุ่มเหล็ก) ในขณะที่การเปลี่ยนแบบเนื้อละเอียดไม่สามารถทำได้

3.มาตรการลดการกระเด็นของโลหะ

(1) การเลือกพารามิเตอร์กระบวนการที่ถูกต้อง แรงดันไฟเชื่อม: สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางแต่ละเส้นของลวดเชื่อมในส่วนโค้ง จะมีกฎบางอย่างระหว่างอัตราการโปรยลงมาและกระแสเชื่อมในบริเวณกระแสไฟขนาดเล็กเกิดการลัดวงจร

การเปลี่ยนแปลงที่กระจัดกระจายมีขนาดเล็ก และอัตราการกระเซ็นลงในพื้นที่กระแสขนาดใหญ่ (ขอบเขตการเปลี่ยนแปลงของอนุภาคละเอียด) ก็มีขนาดเล็กเช่นกัน

(2) มุมของหัวเชื่อม: หัวเชื่อมจะมีปริมาณการกระเด็นน้อยที่สุดเมื่ออยู่ในแนวตั้ง และยิ่งมุมเอียงมากเท่าใดก็ยิ่งกระเด็นมากขึ้นเท่านั้นทางที่ดีควรเอียงปืนเชื่อมไปข้างหน้าหรือข้างหลังไม่เกิน 20 องศา

(3) ความยาวส่วนขยายของลวดเชื่อม: ความยาวของส่วนขยายของลวดเชื่อมมีผลกระทบอย่างมากต่อโปรยลงมา ความยาวของส่วนขยายของลวดเชื่อมเพิ่มขึ้นจาก 20 เป็น 30 มม. และปริมาณของโปรยลงมาเพิ่มขึ้นประมาณ 5% ดังนั้นส่วนขยาย ความยาวควรสั้นลงให้มากที่สุด

4. ก๊าซป้องกันชนิดต่าง ๆ มีวิธีการเชื่อมที่แตกต่างกัน

(1) วิธีการเชื่อมโดยใช้ก๊าซ CO2 เป็นก๊าซป้องกันคือการเชื่อมอาร์ค CO2ควรติดตั้งเครื่องอุ่นล่วงหน้าในช่องจ่ายอากาศเนื่องจากของเหลว CO2 ดูดซับพลังงานความร้อนจำนวนมากในระหว่างการแปรสภาพเป็นแก๊สอย่างต่อเนื่อง ปริมาตรการขยายตัวของก๊าซหลังจากการลดความดันโดยตัวลดแรงดันจะลดอุณหภูมิของก๊าซด้วย เพื่อป้องกันไม่ให้ความชื้นในก๊าซ CO2 กลายเป็นน้ำแข็งในช่องทางออกของกระบอกสูบและ วาล์วลดความดันและปิดกั้นเส้นทางก๊าซ ดังนั้นก๊าซ CO2 จะถูกให้ความร้อนโดยเครื่องทำความร้อนล่วงหน้าระหว่างทางออกของกระบอกสูบและตัวลดแรงดัน

(2) วิธีการเชื่อมของก๊าซ CO2 + Ar เป็นวิธีการป้องกันก๊าซ MAG เรียกว่าการป้องกันก๊าซทางกายภาพวิธีการเชื่อมนี้เหมาะกับการเชื่อมสแตนเลส

(3) Ar เป็นวิธีการเชื่อม MIG สำหรับการเชื่อมแบบป้องกันแก๊ส วิธีการเชื่อมนี้เหมาะสำหรับการเชื่อมอลูมิเนียมและโลหะผสมอลูมิเนียม