Während des Schweißprozesses erfährt das zu schweißende Metall eine Erwärmung, ein Schmelzen (oder Erreichen eines thermoplastischen Zustands) und eine anschließende Erstarrung und kontinuierliche Abkühlung durch Wärmezufuhr und -übertragung, was als Schweißwärmeprozess bezeichnet wird.
Der Schweißwärmeprozess zieht sich durch den gesamten Schweißprozess und wird durch folgende Aspekte zu einem der Hauptfaktoren, die die Schweißqualität und Schweißproduktivität beeinflussen und bestimmen:
1) Die Größe und Verteilung der auf das Schweißgut einwirkenden Wärme bestimmen die Form und Größe des Schmelzbades.
2) Der Grad der metallurgischen Reaktion im Schweißbad hängt eng mit der Hitzeeinwirkung und der Dauer der Existenz des Schweißbades zusammen.
3) Die Änderung der Heiz- und Kühlparameter beim Schweißen wirkt sich auf den Erstarrungs- und Phasenumwandlungsprozess des geschmolzenen Metallbads aus und beeinflusst die Umwandlung der Metallmikrostruktur in der Wärmeeinflusszone, also die Struktur und Eigenschaften der Schweißnaht sowie die Schweißwärme Zone hängen auch mit der Wärmefunktion zusammen.
4) Da jeder Teil der Schweißung einer ungleichmäßigen Erwärmung und Abkühlung ausgesetzt ist, führt dies zu einem ungleichmäßigen Spannungszustand, was zu unterschiedlichen Graden der Spannungsverformung und Dehnung führt.
5) Unter der Einwirkung der Schweißwärme können aufgrund des gemeinsamen Einflusses von Metallurgie, Spannungsfaktoren und der Struktur des zu schweißenden Metalls verschiedene Formen von Rissen und anderen metallurgischen Defekten auftreten.
6) Die beim Schweißen zugeführte Wärme und ihre Effizienz bestimmen die Schmelzgeschwindigkeit des Grundmetalls und des Schweißdrahts (Schweißdraht) und beeinflussen somit die Schweißproduktivität.
Der Schweißwärmeprozess ist viel komplizierter als der unter allgemeinen Wärmebehandlungsbedingungen und weist die folgenden vier Hauptmerkmale auf:
A. Lokale Konzentration des Schweißwärmeprozesses
Beim Schweißen wird das Schweißgut nicht als Ganzes erhitzt, sondern die Wärmequelle erwärmt nur den Bereich in der Nähe des direkten Einwirkungspunkts, und die Erwärmung und Abkühlung erfolgt äußerst ungleichmäßig.
B. Mobilität der Schweißwärmequelle
Während des Schweißvorgangs bewegt sich die Wärmequelle relativ zum Schweißstück und der erhitzte Bereich des Schweißstücks verändert sich ständig. Wenn sich die Schweißwärmequelle in der Nähe eines bestimmten Punktes der Schweißnaht befindet, steigt die Temperatur an diesem Punkt schnell an, und wenn sich die Wärmequelle allmählich entfernt, kühlt der Punkt wieder ab.
C. Vergänglichkeit des Schweißwärmeprozesses
Unter Einwirkung einer hochkonzentrierten Wärmequelle ist die Aufheizgeschwindigkeit extrem hoch (beim Lichtbogenschweißen kann sie mehr als 1500 °C/s erreichen), d. h. es wird eine große Menge Wärmeenergie aus der Wärme übertragen Die Abkühlgeschwindigkeit ist aufgrund der Lokalisierung und Bewegung der Wärmequelle ebenfalls hoch.
D. Kombination des Wärmeübertragungsprozesses beim Schweißen
Das flüssige Metall im Schweißbad befindet sich in einem Zustand intensiver Bewegung. Innerhalb des Schmelzbades wird der Wärmeübertragungsprozess durch Flüssigkeitskonvektion dominiert, während außerhalb des Schmelzbades die feste Wärmeübertragung vorherrscht, außerdem gibt es konvektive Wärmeübertragung und Strahlungswärmeübertragung. Daher umfasst der Schweißwärmeprozess verschiedene Wärmeübertragungsmethoden, was ein komplexes Wärmeübertragungsproblem darstellt.
Die Eigenschaften der oben genannten Aspekte machen das Problem der Schweißwärmeübertragung sehr kompliziert. Da es jedoch einen wichtigen Einfluss auf die Kontrolle der Schweißqualität und die Verbesserung der Produktivität hat, schlägt XINFA vor, dass Schweißarbeiter die Grundgesetze und sich ändernden Trends unter verschiedenen Prozessparametern beherrschen müssen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 07.04.2023
