1. Proces termiczny spawania
Pod wpływem spawalniczego źródła ciepła metal jest miejscowo nagrzewany i topiony, a zjawisko przenoszenia i dystrybucji ciepła zachodzi w tym samym czasie. Zjawisko to przebiega przez cały proces spawania, to znaczy proces termiczny spawania oraz proces fizyko-chemiczny spawania zachodzą i rozwijają się w tym procesie, co bezpośrednio wpływa na jakość i wydajność spawania.
2. Proces metalurgiczny spawania
W wysokiej temperaturze pomiędzy roztopionym metalem, żużlem i fazą gazową zachodzi szereg chemicznych reakcji metalurgicznych, które bezpośrednio wpływają na skład, mikrostrukturę i właściwości stopiwa.
3.Krystalizacja metali i przemiany fazowe podczas spawania
W warunkach spawania stopiony metal będzie chłodzony w sposób ciągły i szybki po opuszczeniu źródła ciepła, a proces krystalizacji i przecięcia będzie miał miejsce w celu utworzenia spoiny. W procesie tym w stopiwie mogą pojawić się defekty, takie jak segregacja, wtrącenia, porowatość, pęknięcie na gorąco, stwardnienie, kruchość i pęknięcie na zimno. Kontrolowanie i regulacja krystalizacji i przemiany fazowej metalu spoiny jest kolejnym kluczem do zapewnienia jakości spawania. Ciepło wpływa na metal nieszlachetny po obu stronach spoiny w wyniku przewodzenia ciepła, więc zmienia się mikrostruktura, tworząc strefę wpływu ciepła spawania (HAZ), co może prowadzić do usterek lub pogorszenia wydajności w tym obszarze.
Charakterystyka procesu termicznego spawania
1.Lokalizacja oddziaływania termicznego
Lokalizacja działania ciepła odnosi się do koncentracji ciepła spawania w części złącza części spawanej, a nie do równomiernego ogrzewania całej części spawanej. W przeciwieństwie do obróbki cieplnej metali, nierównomierne nagrzewanie jest podstawową cechą procesu spawania.
2. Natychmiastowość działania termicznego
W procesie spawania źródło ciepła porusza się z określoną prędkością, a efekt ogrzewania dowolnego punktu spawanego jest natychmiastowy, to znaczy wraz ze zmianą czasu, pod działaniem skoncentrowanego źródła ciepła, prędkość nagrzewania jest bardzo szybko (temperatura spawania łukowego wynosi powyżej 1500 stopni · s{1}}), a ciepło jest przekazywane ze źródła ciepła do elementu spawanego w bardzo krótkim czasie.
Gdy źródło ciepła porusza się do przodu, metal nagrzany do wysokiej temperatury będzie szybko odprowadzał ciepło i ochładzał się. Temperatura nagrzewania każdego punktu na spoinie zmienia się w sposób ciągły, co wskazuje na niestabilność procesu wymiany ciepła.
Proces termiczny ma bezpośredni wpływ na wewnętrzną jakość metalu spoiny, zmianę mikrostruktury i właściwości strefy wpływu ciepła, stan naprężeń złącza spawanego oraz wydajność spawania. Proces termiczny spawania określa temperaturę i czas istnienia jeziorka spawalniczego. Temperatura i czas bezpośrednio wpływają na reakcję fizyczną i chemiczną metalu jeziorka spawalniczego. Jeżeli reakcja nie jest zakończona, nastąpi segregacja w metalu spoiny. W procesie nagrzewania spawania, w wyniku przewodzenia ciepła, zmieni się struktura i właściwości metalu nieszlachetnego w pobliżu szwu, co jest związane z charakterem ciepła spawania źródła, czasu nagrzewania i szybkości chłodzenia i może powodować zjawisko twardnienia, kruchości lub mięknięcia w tym regionie.
Spawanie to proces nierównomiernego nagrzewania i chłodzenia. W obszarze złącza występują różne stopnie zmian termoplastycznych, co skutkuje nierównomiernym stanem naprężeń i odkształceniami po spawaniu. Gdy naprężenia spawalnicze i czynniki metalurgiczne współdziałają ze sobą, mogą pojawić się pęknięcia. Poprawa szybkości topienia metalu nieszlachetnego i materiału dodatkowego jest ważnym sposobem na poprawę wydajności spawania, a szybkość topienia zależy od wpływu ciepła. Proces termiczny spawania ma wpływ na szybkość produkcji spawania. W celu zbadania procesu termicznego spawania należy zwrócić uwagę na charakterystykę źródła ciepła i charakterystykę przenoszenia ciepła spawanego metalu (metalu nieszlachetnego), w tym źródło ciepła spawania, pole temperatury spawania, podstawowe prawo przenikania ciepła spawania , ogrzewanie i topienie metalu nieszlachetnego i materiału spawalniczego, cykl termiczny spawania itp.
