Nieft Prozessfaktoren kënnen och aner Schweessprozessfaktoren, wéi d'Gréisst vun der Nut an d'Gréisst vun der Spalt, den Neigungswénkel vun der Elektrod an dem Werkstéck, an d'raimlech Positioun vun der Verbindung, d'Schweessbildung an d'Gréisst vun der Schweess beaflossen.
Afloss vum Schweessstroum op d'Schweessbildung
Ënner bestëmmte Konditiounen, wann de Bouschweessstroum eropgeet, huelen d'Déift vum Schweessnaht an d'Verstäerkung dovun zou, an d'Schweessbreet klëmmt liicht. D'Grënn sinn déi folgend:
1) Mat der Zouhuele vum Schweissstroum beim Bouschweessen klëmmt och d'Bougkraaft, déi op d'Schweissmaterial wierkt, d'Hëtztzufuhr vum Bou an d'Schweissmaterial klëmmt, an d'Positioun vun der Hëtzquell beweegt sech no ënnen, wat d'Leedung vun der Hëtzt an d'Déifterichtung vum Schmelzbad förderlech mécht an d'Duerchdréngungsdéift erhéicht. D'Duerchdréngungsdéift ass ongeféier proportional zum Schweissstroum. D'Duerchdréngungsdéift H vun der Schweissmaterial ass ongeféier gläich Km × I. An der Formel ass Km den Duerchdréngungskoeffizient (d'Zuel vu Millimeter, ëm déi d'Duerchdréngungsdéift vun der Schweissmaterial zouhëlt, wann de Schweissstroum ëm 100 A erhéicht gëtt), wat mat der Bouschweessmethod, dem Drotduerchmiesser, dem Stroumtyp usw. zesummenhänkt, wéi an der Tabell 1-1 gewisen.
| Lichtbogenschweissmethoden | Elektrodenduerchmiesser/mm | Schweessstroum/A | Spannung/V | Schweessgeschwindegkeet/mh-1 | Penetratiounskoeffizient/m m-100A-1 |
Wolfram-Argon-Bougeschweiss | 3.2 | 100~350 | 10~16 | 6~18 | 0,8~1,8 |
| | 1,6 Düsenöffnung | 50~100 | 20~26 | 10~60 | 1,2~2 |
| 3,4 Düsenöffnung | 220~300 | 28~36 | 18~30 | 1,5~2,4 |
ënnergeloossene Lichtbueschweessen | 2 | 200~700 | 32~40 | 15~100 | 1,0~1,7 |
| 5 | 450~1200 | 34~44 | 30~60 | 0,7~1,3 |
Schmelzelektrode Argonbogenschweißen | 1,2~2,4 | 210~550 | 24~42 | 40~120 | 1,5~1,8 |
| CO2-Schweißen | 0,8~1,6 | 70~300 | 16~23 | 30~150 | 0,8~1,2 |
| 2~4 | 500~900 | 35~45 | 40~80 | |
Tabelle 1-1 Schmelzdéiftkoeffizient Km fir verschidde Lichtbogenschweissmethoden a Parameteren (Schweissstahl)
2) D'Schmelzgeschwindegkeet vum Schweesskär oder Schweessdrot beim Bouschweessen ass proportional zum Schweessstroum. Well d'Erhéijung vum Schweessstroum beim Bouschweessen zu enger Erhéijung vun der Schmelzgeschwindegkeet vum Schweessdrot féiert, klëmmt d'Quantitéit vum geschmolzene Schweessdrot ongeféier proportional, während d'Schweessbreet manner zouhëlt, sou datt d'Schweessverstäerkung zouhëlt.
3) Nodeems de Schweessstroum eropgeet, klëmmt den Duerchmiesser vun der Bousail. D'Déift, an där de Bou an d'Wierkstéck penetréiert, klëmmt awer, an de Bewegungsberäich vum Boupunkt ass limitéiert. Dofir ass d'Erhéijung vun der Schweessbreet relativ kleng.
Beim Schweißen vun Inertgasmetall mat Schutzgas (MIG) klëmmt d'Schweißduerchdéift, wann de Schweißstroum eropgeet. Wann de Schweißstroum ze grouss an d'Stroumdicht ze héich ass, ass et ufälleg fir eng fangerfërmeg Duerchdréngung, besonnesch beim Schweißen vun Aluminium.
Afloss vun der Bouspannung op d'Schweißnahtbildung
Ënner bestëmmte Konditiounen, wann d'Bougspannung erhéicht gëtt, klëmmt d'Bougleistung, an d'Hëtztzufuhr an d'Schweißmaterial klëmmt och. D'Erhéijung vun der Bouugspannung gëtt awer duerch d'Erhéijung vun der Boulängt erreecht. D'Erhéijung vun der Boulängt féiert zu enger Erhéijung vum Radius vun der Bouwärmequell an enger Erhéijung vun der Bouwärmeverdeelung. Dofir hëlt d'Energiedichtzufuhr an d'Schweißmaterial of, sou datt d'Déift liicht ofhëlt, während d'Breet vun der Schweessperle eropgeet. Gläichzäiteg, well de Schweessstroum onverännert bleift an d'Schmelzquantitéit vum Schweessdrot onverännert bleift, hëlt d'Verstäerkung vun der Schweessperle of.
Fir verschidde Bougeschweissmethoden, fir eng korrekt Schweissbildung ze kréien, dat heescht, e passenden Schweissbildungskoeffizient φ ze behalen, soll d'Bougspannung entspriechend erhéicht ginn, wärend de Schweissstroum erhéicht gëtt. Et ass erfuerderlech, datt d'Bougspannung an de Schweissstroum eng entspriechend Bezéiung hunn. Dëst ass am heefegsten beim Bougeschweisse vun verbrauchbare Elektroden.
Afloss vun der Schweißgeschwindegkeet op d'Schweißbildung
Ënner bestëmmte Konditioune féiert d'Erhéijung vun der Schweessgeschwindegkeet zu enger Reduktioun vun der Schweesswärmezufuhr, wouduerch souwuel d'Breet vun der Schweessperle wéi och d'Duerchdréngung reduzéiert ginn. Well d'Quantitéit vum ofgelagerten Drotmetall pro Eenheet vun der Schweesslängt ëmgekéiert proportional zur Schweessgeschwindegkeet ass, féiert dat och zu enger Reduktioun vun der Verstäerkung vun der Schweessperle.
D'Schweissgeschwindegkeet ass e wichtegen Indikator fir d'Evaluatioun vun der Schweissproduktivitéit. Fir d'Schweissproduktivitéit ze verbesseren, soll d'Schweissgeschwindegkeet erhéicht ginn. Fir awer déi am Strukturdesign erfuerderlech Schweissgréisst ze garantéieren, solle beim Erhéiere vun der Schweissgeschwindegkeet de Schweissstroum an d'Bogenspannung entspriechend erhéicht ginn. Dës dräi Gréissten hänken zesummen. Gläichzäiteg soll och berécksiichtegt ginn, datt beim Erhéiere vum Schweissstroum, der Bouspannung an der Schweissgeschwindegkeet (d.h. beim Schweisse mat héijer Leeschtungsbou an héijer Schweissgeschwindegkeet) Schweissdefekter wéi Ënnerschnëtt a Rëss während der Bildung vum Schmelzbad an dem Erstarrungsprozess vum Schmelzbad optriede kënnen. Dofir ass d'Erhéijung vun der Schweissgeschwindegkeet limitéiert.
Afloss vum Schweissstroumtyp a Polaritéit an der Elektrodengréisst op d'Schweissbildung
1. Aarten a Polaritéite vum Schweessstroum
D'Aarte vu Schweessstroum ginn a Gläichstroum an Wiesselstroum opgedeelt. Dorënner gëtt d'Gläichstroum-Bougeschweißen weider opgedeelt a konstante Gläichstroum a gepulste Gläichstroum, jee nodeem ob et e Puls am Stroum gëtt; et gëtt no der Polaritéit a Gläichstroum-Positivverbindung (d'Schweißmaterial ass mat der Positivverbindung verbonnen) an Gläichstroum-Réckverbindung (d'Schweißmaterial ass mat der Minusverbindung verbonnen) opgedeelt. D'Wiesselstroum-Bougeschweißen gëtt no de verschiddene Stroumwellenformen weider opgedeelt a Sinuswellen-Wiesselstroum a Quadratwellen-Wiesselstroum. D'Aart a Polaritéit vum Schweessstroum kënnen d'Quantitéit vun der Hëtztzoufuhr vum Bou an d'Schweißmaterial beaflossen, sou datt et d'Schweißbildung beaflosse kann. Gläichzäiteg kann et och den Drëpsentransferprozess an d'Entfernung vum Oxidfilm op der Uewerfläch vum Basismetall beaflossen.
Wann Wolfram-Inertgas-Bougschweißen fir Metallmaterialien wéi Stol an Titan geschweißt gëtt, ass d'Schweißdurchdréngung am déifsten, wann de Gläichstroum an der positiver Richtung ugeschloss gëtt, d'Duerchdréngung am flaachsten, wann de Gläichstroum an der ëmgedréinter Richtung ugeschloss gëtt, an den Wiesselstroum läit tëscht deenen zwee. Well d'Schweißdurchdréngung am déifsten ass, wann de Gläichstroum an der positiver Richtung ugeschloss gëtt an d'Wolframelektrode de geringste Verbrennungsverloscht huet, soll déi positiv Gläichstroumverbindung benotzt ginn, wann de Wolfram-Inertgas-Bougschweißen fir Metallmaterialien wéi Stol an Titan geschweißt gëtt. Wann gepulst Gläichstroumschweißen beim Wolfram-Inertgas-Bougschweißen benotzt gëtt, kann d'Gréisst vun der Schweißformatioun no Bedarf kontrolléiert ginn, well d'Pulsparameter ugepasst kënne ginn. Wann de Wolfram-Inertgas-Bougschweißen fir Aluminium, Magnesium an hir Legierungen geschweißt gëtt, ass et néideg, den Kathodenreinigungseffekt vum Bou ze benotzen, fir den Oxidfilm op der Uewerfläch vum Basismetall ze botzen. Wiesselstroum ass besser. Well d'Wellenformparameter vum Quadratwellen-Wiesselstroum ugepasst kënne ginn, ass de Schweesseffekt besser.
Beim Gasmetallbogenschweißen, wann de Gläichstroum réckwärtsgeschloss gëtt, sinn d'Schweißpenetratioun an d'Schweißbreet béid méi grouss wéi déi am Fall vun enger positiver Gläichstroumverbindung. D'Penetratioun an d'Breet vum Wiesselstroumschweißen leien tëscht deenen zwee. Dofir gëtt beim Tauchstroumschweißen allgemeng eng réckwärts Gläichstroumverbindung benotzt fir eng méi grouss Penetratioun ze kréien; während beim Tauchstroumschweißen eng positiv Gläichstroumverbindung benotzt gëtt fir d'Penetratioun ze reduzéieren. Beim Gasmetallbogenschweißen mat Schutzgas, well eng réckwärts Gläichstroumverbindung net nëmmen eng grouss Penetratiounsdéift huet, mä och de Schweessbou an den Drëpsentransferprozess méi stabil sinn wéi bei enger positiver Gläichstroumverbindung an Wiesselstroum, an et e Kathodenreinigungseffekt huet, gëtt et wäit verbreet benotzt. Positiv Gläichstroumverbindung an Wiesselstroum ginn normalerweis net benotzt.
2. Afloss vun der Form vun der Wolframelektrodespëtz, dem Duerchmiesser vum Schweessdrot an der Verlängerungslängt
De Wénkel an d'Form vum viischten Enn vun der Tun- a Gstenelektrode hunn e gréisseren Afloss op d'Konzentratioun vum Bou an den Drock vum Bou. Si sollten no dem Schweissstroum an der Déckt vum Werkstéck ausgewielt ginn. Am Allgemengen, wat méi konzentréiert de Bou a wat méi grouss den Drock vum Bou ass, wat méi grouss d'Déift vun der Schweissdurchschnellung ass, während d'Schweissbreet entspriechend ofhëlt.
Beim Gasmetall-Bougeschweissen, wann de Schweissstroum konstant ass, wat méi dënn den Schweissdrot ass, wat méi konzentréiert d'Bougehëtzung ass, wat d'Déift méi grouss gëtt an d'Schweissbreet méi kleng gëtt. Wéi och ëmmer, bei der Wiel vum Duerchmiesser vum Schweissdrot bei tatsächleche Schweissprojeten, sollten och d'Stroumgréisst an d'Morphologie vum Schweissbad berécksiichtegt ginn, fir eng schlecht Schweissbildung ze vermeiden.
Wann d'Längt vum Drot beim Gasmetallbogenschweißen eropgeet, klëmmt d'Widderstandshëtzt, déi duerch de Schweessstroum generéiert gëtt, deen duerch den verlängerte Deel vum Drot fléisst, wouduerch d'Schmëlzgeschwindegkeet vum Drot eropgeet. Dofir klëmmt d'Schweessverstäerkung, während d'Dréngdéift e bëssen erofgeet. Wéinst dem relativ grousse Widderstand vu Stahlschweißdrot ass den Afloss vun der Drotlängt op d'Schweessbildung relativ offensichtlech beim Schweesse mat Stahl- a Feindrot. De Widderstand vun Aluminiumschweißdrot ass relativ kleng, sou datt säin Afloss net bedeitend ass. Och wann d'Erhéijung vun der Drotlängt de Schmëlzkoeffizient vum Drot verbessere kann, gëtt et, wann een d'Aspekter vun der Drotschmelzstabilitéit an der Schweessbildung ëmfaassend berécksiichtegt, en zulässege Variatiounsberäich fir d'Drotlängt.
Afloss vun anere Prozessfaktoren op d'Schweißbildungsfaktoren
Nieft den uewe genannten Prozessfaktoren kënnen och aner Schweessprozessfaktoren, wéi d'Gréisst vun der Nut an d'Gréisst vun der Spalt, den Neigungswénkel vun der Elektrod an dem Werkstéck, an d'raimlech Positioun vun der Verbindung, d'Schweessbildung an d'Gréisst vun der Schweess beaflossen.
1. Nut a Spalt
Beim Schweessen vu Stossverbindungen duerch Elektrobueschweessen gëtt normalerweis festgeluecht, ob eng Spalt reservéiert soll ginn, d'Spaltgréisst an d'Form vun der Nut, déi opgemaach gëtt, jee no der Déckt vun der Schweessplack. Ënner bestëmmten anere Konditiounen, wat méi grouss d'Gréisst vun der Nut oder Spalt ass, wat méi kleng d'Arméierung vun der geschweesster Schweess ass, wat gläichwäerteg mat engem Réckgang vun der Schweesspositioun ass. Zu dësem Zäitpunkt hëlt d'Schmelzverhältnis of. Dofir kann d'Läschen oder d'Ouverture vun enger Nut benotzt ginn, fir d'Gréisst vun der Arméierung ze kontrolléieren an d'Schmelzverhältnis unzepassen. Am Verglach zum Laschen ouni Spalt an dem Opmaache vun enger Nut sinn d'Hëtztofléisungsbedingungen e bëssen ënnerschiddlech. Am Allgemengen sinn d'Kristallisatiounsbedingungen beim Opmaache vun enger Nut méi gënschteg.
2. Elektroden- (Schweissdraht)-Inklinatioun
Beim Bouschweessen gëtt et jee no der Bezéiung tëscht der Neigungsrichtung vun der Elektroden an der Schweessrichtung an zwou Zorten opgedeelt: d'Neigung vun der Elektroden no vir an d'Neigung vun der Elektroden no hannen. Wann den Schweessdrot geneigt ass, ass och d'Bougass entspriechend geneigt. Wann den Schweessdrot no vir geneigt ass, gëtt den Effekt vun der Boukraaft op d'Entladung vum geschmollte Metall no hannen geschwächt. D'flësseg Metallschicht um Buedem vum geschmollte Metall gëtt méi déck, d'Penetratiounsdéift gëtt reduzéiert, d'Déift, an där de Bou an d'Schweess duerchdréngt, gëtt reduzéiert, de Bewegungsberäich vum Boupunkt gëtt vergréissert, d'Schweessbreet gëtt erhéicht an d'Verstäerkung gëtt reduzéiert. Wat méi kleng de Virwärtsneigungswénkel α vum Schweessdrot ass, wat méi offensichtlech ass dësen Afloss. Wann den Schweessdrot no hannen geneigt ass, ass d'Situatioun ëmgedréint. Beim Bouschweessen mat geschützte Metaller gëtt meeschtens d'Method vun der Réckwärtsneigung vun der Elektroden ugeholl, an en Neigungswénkel α tëscht 65° an 80° ass relativ gëeegent.
3. Neigung vum Schweessstéck
D'Schweißneiligung gëtt dacks an der tatsächlecher Produktioun begéint a kann an Uphill-Schweißen an Downhill-Schweißen opgedeelt ginn. Zu dësem Zäitpunkt, ënner der Wierkung vun der Schwéierkraaft, tendéiert de geschmollte Metall aus dem Schmelzbad laanscht den Hang no ënnen ze fléissen. Beim Uphill-Schweißen hëlleft d'Schwéierkraaft, de geschmollte Metall aus dem Schmelzbad an den Schwanz vum geschmollte Bad ofzelueden, sou datt d'Penetratioun déif ass, d'Schweißbreet schmuel ass an d'Arméierung héich ass. Wann den Uphill-Wénkel α 6° bis 12° ass, ass d'Arméierung ze grouss an et entstinn liicht Ënnerschnitter op béide Säiten. Beim Downhill-Schweißen verhënnert dësen Effekt, datt de geschmollte Metall aus dem Schmelzbad an den Schwanz vum geschmollte Bad ofgeleet gëtt. De Bou kann de Metall um Buedem vum geschmollte Bad net déif erhëtzen, d'Penetratioun gëtt reduzéiert, de Bewegungsberäich vum Boupunkt gëtt vergréissert, d'Schweißbreet gëtt erhéicht an d'Arméierung gëtt reduzéiert. Wann den Neigungswénkel vun der Schweißunitéit ze grouss ass, féiert dat zu enger net genuch Penetratioun an engem Iwwerlaf vum geschmollte flëssege Metall aus dem Schmelzbad.
4. Schweessmaterial a -dicke
D'Schweißpenetratioun hänkt mam Schweißstroum an och mat der Wärmeleitfäegkeet an der volumetrescher Wärmekapazitéit vum Material zesummen. Wat besser d'Wärmeleitfäegkeet vum Material a wat méi grouss d'volumetresch Wärmekapazitéit ass, wat méi Hëtzt gebraucht gëtt fir eng Volumeneenheet Metall ze schmëlzen an d'Temperatur ëm deeselwechte Betrag ze erhéijen. Dofir huelen ënner bestëmmten anere Konditiounen, wéi z. B. dem Schweißstroum, d'Penetratiounsdéift an d'Schweißbreet of. Wat méi grouss d'Dicht oder d'flësseg Viskositéit vum Material ass, wat méi schwéier et fir de Bou ass, de flëssege geschmollte Metall ze verdrängen, an dest méi flaach ass d'Schweißpenetratioun. D'Déckt vum geschweißten Deel beaflosst d'Wärmeleitung am geschweißten Deel. Wann aner Konditioune d'selwecht sinn, klëmmt d'Wärmeverdeelung mat der Zounimm vun der Déckt vum geschweißten Deel, an d'Schweißbreet an d'Penetratiounsdéift huelen of.
5. Flux, Elektrodenbeschichtung a Schutzgas
Déi verschidden Zesummesetzunge vu Fluxen oder Elektrodenbeschichtunge féieren zu verschiddene Spannungsabfällen an den Elektrodenregiounen vum Bou an zu verschiddene Potenzialgradienten vun der Bousail, wat zwangsleefeg d'Schweißbildung beaflosse wäert. Wann de Flux eng niddreg Dicht, eng grouss Partikelgréisst oder eng kleng Stapelhéicht huet, ass den Drock ronderëm de Bou niddreg, d'Bousail dehnt sech aus an de Boufleck huet e grousse Bewegungsberäich. Dofir ass d'Penetratioun kleng, d'Schweißbreet grouss an d'Verstäerkung kleng. Wann Héichleistungsbouschweißen fir déck Werkstécker benotzt gëtt, kann d'Benotzung vu Bimssteen-ähnleche Flux de Boudrock reduzéieren, d'Penetratioun reduzéieren an d'Schweißbreet erhéijen. Zousätzlech soll d'Schweißschlack eng entspriechend Viskositéit an Schmelztemperatur hunn. Wann d'Viskositéit ze héich ass oder d'Schmelztemperatur relativ héich ass, wäert d'Schlack eng schlecht Belëftung hunn, an et ass einfach, vill Verdéiwungen op der Schweißoberfläche ze bilden, wat zu enger schlechter Schweißoberflächebildung féiert.
D'Zesummesetzung vu Schutzgaser fir de Bougeschweiss (wéi Ar, He, N2, CO2) ass ënnerschiddlech, an hir physikalesch Eegeschafte wéi d'Wärmeleitfäegkeet sinn och ënnerschiddlech. Dëst mécht den Spannungsoffall vum Bou an der Polarregioun an de Potenzialgradient vun der Bousail, de leetende Querschnitt vun der Bousail, d'Plasmastroumkraaft an d'Verdeelung vum spezifesche Wärmefloss ënnerschiddlech. All dës Faktoren beaflossen d'Bildung vu Schweessnähten.
Kuerz gesot, et gi vill Faktoren, déi d'Schweißbildung beaflossen. Fir eng gutt Schweißbildung ze kréien, ass et néideg, déi passend Schweißmethoden a Schweißbedingungen no dem Material an der Déckt vum geschweißten Deel, der raimlecher Positioun vun der Schweiß, der Fugenform, den Aarbechtsbedingungen, den Ufuerderungen un d'Fugenleistung an d'Schweißgréisst ze wielen. Gläichzäiteg ass dat Wichtegst d'Astellung vum Schweißer zum Schweißen! Soss kann d'Schweißbildung an hir Leeschtung net den Ufuerderungen entspriechen, a souguer verschidde Schweißdefekter kënnen optrieden.
