Hitsausprosessin aikana hitsattava metalli lämpenee, sulaa (tai saavuttaa termoplastisen tilan) ja sen jälkeen jähmettymisen ja jatkuvan jäähtymisen lämmön syöttämisen ja siirron vuoksi, jota kutsutaan hitsauslämpöprosessiksi.
Hitsauslämpöprosessi kulkee läpi koko hitsausprosessin, ja siitä tulee yksi tärkeimmistä hitsauksen laatuun ja tuottavuuteen vaikuttavista ja määräävistä tekijöistä seuraavien näkökohtien kautta:
1) Hitsausmetalliin kohdistetun lämmön koko ja jakautuminen määräävät sulan altaan muodon ja koon.
2) Metallurgisen reaktion aste hitsausaltaassa liittyy läheisesti lämmön vaikutukseen ja altaan olemassaoloaikaan.
3) Hitsauksen lämmitys- ja jäähdytysparametrien muutos vaikuttaa sulan allasmetallin jähmettymis- ja faasimuutosprosessiin ja metallin mikrorakenteen muuntumiseen lämpövaikutusalueella, joten hitsin rakenne ja ominaisuudet sekä hitsauslämmön vaikutus vaikuttavat vyöhyke liittyy myös lämpötoimintoon.
4) Koska jokaiseen hitsauksen osaan kohdistuu epätasainen kuumennus ja jäähdytys, mikä johtaa epätasaiseen jännitystilaan, mikä johtaa eriasteisiin jännitysmuodonmuutoksiin ja jännityksiin.
5) Hitsauslämmön vaikutuksesta metallurgian, jännitystekijöiden ja hitsattavan metallin rakenteen yhteisvaikutuksesta voi syntyä erilaisia halkeamia ja muita metallurgisia vikoja.
6) Hitsauksen syöttölämpö ja sen hyötysuhde määräävät perusmetallin ja hitsaustangon (hitsauslangan) sulamisnopeuden, mikä vaikuttaa hitsauksen tuottavuuteen.
Hitsauksen lämpöprosessi on paljon monimutkaisempi kuin yleisissä lämpökäsittelyolosuhteissa, ja sillä on seuraavat neljä pääominaisuutta:
a. Hitsauslämpöprosessin paikallinen pitoisuus
Hitsauksen aikana hitsausta ei lämmitetä kokonaisuutena, vaan lämmönlähde lämmittää vain suoran vaikutuskohdan lähellä olevan alueen ja lämmitys ja jäähdytys ovat erittäin epätasaisia.
b. Hitsauslämmönlähteen liikkuvuus
Hitsausprosessin aikana lämmönlähde liikkuu suhteessa hitsaukseen ja hitsauksen kuumennettu alue muuttuu jatkuvasti. Kun hitsauslämmönlähde on lähellä tiettyä hitsauspistettä, pisteen lämpötila nousee nopeasti ja lämmönlähteen vähitellen siirtyessä pois, piste jäähtyy jälleen.
c. Hitsauksen lämpöprosessin ohimenevyys
Erittäin väkevöidyn lämmönlähteen vaikutuksesta lämmitysnopeus on erittäin nopea (kaarihitsauksessa se voi olla yli 1500°C/s), eli lämmöstä siirtyy suuri määrä lämpöenergiaa lähteestä hitsaukseen hyvin lyhyessä ajassa ja lämmityksestä johtuen Jäähdytysnopeus on suuri myös lämmönlähteen sijainnin ja liikkeen vuoksi.
d. Hitsauksen lämmönsiirtoprosessin yhdistelmä
Nestemäinen metalli hitsisulassa on voimakkaassa liikkeessä. Sulan altaan sisällä lämmönsiirtoprosessia hallitsee nesteen konvektio, kun taas sulan altaan ulkopuolella vallitsee kiinteä lämmönsiirto sekä konvektiivinen lämmönsiirto ja säteilylämmönsiirto. Siksi hitsauslämpöprosessissa käytetään erilaisia lämmönsiirtomenetelmiä, mikä on yhdistelmönsiirto-ongelma.
Yllä olevien näkökohtien ominaisuudet tekevät hitsauslämmönsiirto-ongelmasta erittäin monimutkaisen. Koska sillä on kuitenkin tärkeä vaikutus hitsauksen laadun hallintaan ja tuottavuuden parantamiseen, XINFA ehdottaa, että hitsaustyöntekijöiden tulee hallita sen peruslakeja ja muuttuvia trendejä eri prosessiparametreilla.
Postitusaika: 07.04.2023
