Почему в сварке важно контролировать тепловложение и как его измерить

Тепловложение (количество тепла, которое внедряется в металл при сварке) очень ответственная процедура. С помощью такого контроля снижается до минимума внутреннее напряжение. Таким образом, повышается качество сварного соединения, например, для получения корневого шва. Важно свести к минимуму такой показатель. Так снизится количество и вероятность получения трещин.

Уровень показателя находится в прямой зависимости от значения тока, напряжения и перемещения электрода в месте проведения работ. Её можно определить (рассчитать) путем деления вложенной энергии на длину шва.

Причины, почему важно это контролировать

Стоит перечислить основные причины, почему стоит измерять такую характеристику:

Неравномерный нагрев и охлаждение во время процедуры. Это чревато тепловой деформацией. Таким образом, металл в зоне сварки может изменить свою форму и размеры.
Риск перегрева. Это приводит к негативным последствиям. Например, это может быть потеря коррозионной устойчивости, изменения структуры шва, деформации металла.
Замедление скорости охлаждения из-за большого тепловложения. Это может отрицательно сказаться на микроструктуре области соединения и её механических характеристиках.
Дефект неполного проплавления ( другими словами такой дефект называется непроваром). Он появляется при слишком малому показателю.

Другими словами, чем ниже эта величина:

Повышается вязкость сварного соединения на излом.
Повышается прочность.
Меньше деформация.
Ниже остаточное напряжение.

В свою очередь, чем выше такой показатель, тем выше производительность.

Методики

Существует сразу несколько качественных методов получения информации о такой характеристике. Перечислим некоторые из них:

Контролирование температурного режима. Для использования такого метода применяют бесконтактные датчики, которые получили название пирометров. Такие датчики дают возможность в режиме реального времени измерять температуру в рабочей зоне.
Расчет эффективной погонной энергии. Представим процесс сварки на постоянном токе, для расчета используют следующую формулу: qn = q × VCB, где q — эффективная тепловая мощность дуги, VCB — скорость (скорость перемещения сварочной ванны).
Отслеживание мгновенных параметров напряжения и тока на протяжении всего периода осуществления процедуры. Эта методика в основном используется для научных опытов по определению скорости охлаждения.

Использующиеся приборы и устройства

Для измерения используют следующие устройства и приборы. Они используются как для проведения экспериментов, так и на практике:

Односпектральные пирометры. Они предназначены для регистрации определенной узкой части спектра. Таки пирометры демонстрируют высочайшую инструментальную точность измерения.
Двухспектральные пирометры, работают в двух различных спектрах. Это повышает точность измерений температурного режима. Могут использоваться для измерения параметров в тяжелых условиях, когда в зоне работы присутствует дым, пар или пыль.

Нормативы

Приведем в качестве примера нормативы для нержавеющей стали и для нержавеющей двуплексной стали. Для первой величина такого параметра составляет 1 кДж/мм. Дл второй этот параметр зависит от класса стали сварного изделия.

Имейте в виду, что нормативы могут изменяться в зависимости от условий проведения работ и свойств материала, который подвергается обработке.
Из вышеперечисленного можно сделать следующий вывод: когда вы знаете и умеете контролировать тепловложение, тогда вы можете получить требуемый баланс между механическими и технологическими свойствами сварного соединения при достаточной производительности всего процесса.

Компания «Интера» предлагает качественный ассортимент газосварочного и электросварочного оборудования вместе с комплектующих к нему. Компания занимается реализацией оборудования, которое поставляется лучшими производителями России, Италии, Германии и Китая.