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焊接的速率与焊缝的品质之间的联系

作者:188net博金宝金属制品 时间:2023-11-15 17:45:37

在探讨焊接速度与焊缝质量之间的联系时,我们需要有一个辩证的认识,不能偏向任何一个方面。焊接过程是一个复杂而又连续的物理现象。这主要在加热和结晶两个阶段得到体现。

焊接的速率与焊缝的品质之间的联系

一、处于加热的阶段

在高频直缝焊管的工作条件下,管坯的边缘会从室温加热至焊接温度。在这一过程中,管坯边缘完全暴露在空气中,与空气中的氧和氮发生剧烈反应,导致焊缝中的氮和氧化物含量显著增加。据测量,焊缝中的氮含量因此增加了20-45倍,而氧含量则增加了7-35倍;与此同时,锰、碳等对焊缝有利的合金元素被大量烧损和蒸发,导致焊缝的力学性能下降。因此,为了保证焊缝金属具有良好的综合性能,必须加快焊接速度。从这个角度看,焊接的速度越缓慢,得到的焊缝的品质就越不理想。

更进一步地说,当被加热的管坯边缘在空气中暴露的时长增加,也就是焊接的速度降低时,这会导致更深的部分生成非金属氧化物。在后续的挤压结晶过程中,这些深层的非金属氧化物很难被完全挤出焊缝,结晶完成后,它们会以非金属夹杂的方式残留在焊缝中,形成一个明显的脆弱界面,从而破坏焊缝组织的连贯性,降低焊缝的强度。因此,提高铝合金焊接质量和生产效率必须从控制熔敷金属中非金属夹杂入手。焊接的速度非常快,因此氧化所需的时间也相对较短。这导致生成的非金属氧化物很少,并且主要分布在表面。因此,在后续的挤压操作中,这些非金属氧化物很容易被挤出焊缝,从而确保焊缝中不会有过多的非金属氧化物残留,使得焊缝具有很高的强度。

二、进入结晶的阶段

基于金属学的理念,为了得到高强度的焊缝,焊缝的晶粒结构需要被尽量细化;同时也要保证一定的冷却条件和较高的温度范围。细化结晶的核心方法是在较短的时间里生成大量的晶核,这样在它们还未明显增长之前,它们就可以直接接触并完成结晶过程。为了确保焊缝能在较高的过冷度条件下迅速结晶,我们需要加速焊接过程,使焊缝迅速远离加热区域;同时,还要保证一定的过热度以促使生成大量细小晶体,并将其充分溶解到母材中去。随着过冷度的提高,生核率显著上升,而成长率的增长则相对较少,这有助于焊缝晶粒的细化。

因此,无论是从焊接过程中的加热环节,还是从焊接完成后的冷却阶段来看,都是在满足基础焊接条件的基础上,焊接速度越快,焊缝的质量也就越优秀。

焊接的速率与焊缝的品质之间的联系

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