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焊接速度与焊缝质量的关系

发表时间:2020-09-16 11:17:41; 来源:news_from

对焊接速度与焊缝质量的关系,要辩证地理解,不可偏废。主要体现在加热阶段与结晶阶段。


加热阶段

在高频直缝焊管的工况下,管坯边缘从室温被加热到焊接温度,其间,管坯边缘没有任何保护,完全裸露在空气中,这就不可避免地与空气中的氧、氮等发生激烈反应,使焊缝中的氮、氧化物显著增加,据测定,焊缝中的氮含量因之提高20~45倍,氧含量因之提高7~35 倍;同时,对焊缝有益的锰、碳等合金元素大量烧损和蒸发,致使焊缝力学性能降低。由此可见,在这个意义上讲,焊接速度越慢,焊缝质量越差。

不仅如此,被加热管坯边缘暴露在空气中的时间越长,即焊接速度慢,会引起较深层也产生非金属氧化物,这些深层次非金属氧化物在随后的挤压结晶过程中,难以被全部挤出焊缝,结晶后便以非金属夹杂的形式残留在焊缝中,形成一个明显的脆弱界面,从而破坏焊缝组织的连贯性,降低焊缝强度。而焊接速度快,氧化时间就短,所产生的非金属氧化物较少且仅限于表层,很容易在随后的挤压过程中被挤出焊缝,焊缝中也不会有过多非金属氧化物残留,焊缝强度高。

结晶阶段

根据金属学原理,欲获得高强度的焊缝,就必须使焊缝组织的晶粒尽可能细化;而细化的基本途径是在短时间内形成足够多的晶核,使它们在尚未显著长大时相互接触便结束结晶过程。这就要求通过提高焊接速度,让焊缝迅速离开加热区,才能使焊缝在较大的过冷度下快速结晶;当过冷度增大时,生核率能够大大增加,成长率增加较少,从而达到细化焊缝晶粒的目的。

因此,无论从焊接过程的加热阶段看,还是从焊后的冷却看,都是在满足基本焊接条件的前提下,焊接速度越快,焊缝质量越好。


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