4 Hauptmerkmale des thermischen Schweißprozesses

Beim Schweißen wird das Metall erhitzt und schmilzt oder erreicht einen thermoplastischen Zustand, gefolgt von einer Erstarrung und kontinuierlichen Abkühlung durch Wärmezufuhr und -übertragung. Dies wird als thermischer Prozess des Schweißens bezeichnet.

Der thermische Prozess beim Schweißen spielt eine entscheidende Rolle im gesamten Schweißprozess und wirkt sich sowohl auf die Qualität als auch auf die Produktivität des Schweißens aus. Dies wird durch die folgenden Aspekte erreicht:

  1. Die dem Schweißgut zugeführte Wärme beeinflusst die Form und Größe des Schmelzbades, indem sie dessen Größe und Verteilung bestimmt.
  2. Die Wärme und die Dauer des Schweißbades haben einen direkten Einfluss auf die metallurgischen Reaktionen, die im Schweißbad ablaufen.
  3. Änderungen der Erwärmungs- und Abkühlungsparameter während des Schweißens können die Erstarrung und Phasenumwandlung des geschmolzenen Metalls sowie die Gefügeumwandlung in der Wärmeeinflusszone beeinflussen.

Daher sind auch das Gefüge und die Eigenschaften der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone von der Wärmeeinwirkung abhängig.

  1. Eine ungleichmäßige Erwärmung und Abkühlung der Schweißteile kann zu einem ungleichmäßigen Spannungszustand führen, der unterschiedliche Grade von Spannung, Verformung und Dehnung verursacht.
  2. Die Schweißwärme können aufgrund des gemeinsamen Einflusses von Metallurgie, Spannungsfaktoren und der Struktur des geschweißten Metalls verschiedene Formen von Rissen und anderen metallurgischen Fehlern auftreten.
  3. Die zugeführte Wärme und die Effizienz des Schweißprozesses bestimmen die Schmelzgeschwindigkeit des Grundwerkstoffs und der Elektrode (Schweißdraht), was sich auf die Schweißleistung auswirkt.

Merkmale des thermischen Schweißprozesses

Der thermische Prozess des Schweißens ist weitaus komplexer als die normalen Wärmebehandlungsbedingungen und weist die folgenden vier Hauptmerkmale auf:

a. Lokale Konzentration des thermischen Prozesses beim Schweißen

Beim Schweißen wird die Schweißnaht nicht als Ganzes erwärmt, sondern nur der Bereich in der Nähe der direkten Erwärmungsstelle. Dies führt zu einer extrem ungleichmäßigen Erwärmung und Abkühlung.

b. Mobilität von Wärme beim Schweißen Quelle

Während des Schweißvorgangs bewegt sich die Wärmequelle relativ zur Schweißnaht, wodurch sich der erwärmte Bereich ständig verändert. Nähert sich die Schweißwärmequelle einem Punkt in der Schweißnaht, steigt die Temperatur schnell an und kühlt ab, wenn sich die Wärmequelle entfernt.

c. Unmittelbarer Charakter des thermischen Schweißprozesses

Unter dem Einfluss der hochkonzentrierten Wärmequelle ist die Aufheizgeschwindigkeit schnell (mehr als 1500 ℃/s im Fall von Lichtbogenschweißen), was bedeutet, dass eine große Menge an Wärmeenergie in sehr kurzer Zeit auf die Schweißnaht übertragen wird. Auch die Abkühlungsgeschwindigkeit ist aufgrund der Lokalisierung der Erwärmung und der Bewegung der Wärmequelle hoch.

d. Wärmeübertragungsprozess in Schweißkonstruktionen

Das flüssige Metall im Schmelzbad befindet sich in einem Zustand starker Bewegung. Innerhalb des Schmelzbades erfolgt die Wärmeübertragung hauptsächlich durch Flüssigkeitskonvektion, während sie außerhalb des Schmelzbades hauptsächlich durch feste Wärmeleitung mit zusätzlicher konvektiver Wärmeübertragung und Strahlungswärmeübertragung erfolgt.

Der thermische Prozess des Schweißens umfasst daher verschiedene Arten der Wärmeübertragung, was ihn zu einem komplexen Wärmeübertragungsproblem macht.

Einpacken

Die oben genannten Merkmale machen das Thema der Wärmeübertragung beim Schweißen unglaublich komplex. Trotzdem ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Schweißer die grundlegenden Prinzipien verstehen und wissen, wie sie von den verschiedenen Prozessparametern beeinflusst werden, da dies einen erheblichen Einfluss auf die Kontrolle der Qualität des Schweißens und Verbesserung der Produktivität.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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