La soldadura per arc submergit és adequada principalment per a la soldadura en posició de soldadura plana. Si s'utilitzen determinades ajudes d'eines, també es pot realitzar soldadura de filet i soldadura en posició de soldadura horitzontal. Els principals factors que afecten la forma i el rendiment de la soldadura en la soldadura per arc submergit són els paràmetres del procés de soldadura i les condicions del procés. A continuació discutim principalment la situació de la posició de soldadura plana.
Influència dels paràmetres de soldadura
Els paràmetres del procés de soldadura que afecten la forma i la mida de la costura de soldadura d'arc submergit inclouen el corrent de soldadura, la tensió de l'arc, la velocitat de soldadura i el diàmetre del filferro.
(1) Corrent de soldadura
Quan altres condicions es mantenen sense canvis, l'efecte d'augmentar el corrent de soldadura sobre la penetració de la soldadura (com es mostra a la figura 1), ja sigui una ranura en forma de Y o una ranura en forma de I, en condicions normals de soldadura, la penetració és proporcional a el canvi del corrent de soldadura, és a dir, l'efecte es mostra a la figura 2. El corrent és petit, la profunditat de penetració és poca i l'excés d'alçada i amplada són insuficients; el corrent és massa gran, la profunditat de penetració és gran i l'excés d'alçada és massa gran, cosa que és fàcil de produir esquerdes a alta temperatura.
a) Articulació en I b) Articulació en Y
(2) Tensió d'arc
La tensió de l'arc és proporcional a la longitud de l'arc. Sota la mateixa tensió d'arc i corrent de soldadura, si el flux seleccionat és diferent i la intensitat del camp elèctric a l'espai de l'arc és diferent, la longitud de l'arc serà diferent. Si les altres condicions romanen sense canvis, l'efecte del canvi de tensió d'arc sobre la forma de la soldadura es mostra a la figura 3.
La tensió d'arc és baixa, la penetració és gran, l'amplada de la soldadura és estreta i es poden produir esquerdes calentes: quan la tensió de l'arc és alta, l'amplada de la soldadura augmenta i l'excés d'alçada no és suficient. Durant la soldadura d'arc submergit, la tensió de l'arc s'ajusta segons el corrent de soldadura, és a dir, un determinat corrent de soldadura ha de mantenir una certa longitud d'arc per garantir la combustió estable de l'arc de soldadura, de manera que el rang de variació de la tensió de l'arc és limitat.
a) Articulació en I b) Articulació en Y
(3) Velocitat de soldadura
La velocitat de soldadura té un efecte sobre la profunditat i l'amplada de penetració. En general, la velocitat de soldadura és petita, la piscina de soldadura és gran i la penetració i l'amplada de la soldadura són més grans. És a dir, la profunditat de penetració i l'amplada de penetració són inversament proporcionals a la velocitat de soldadura, tal com es mostra a la figura 4. L'efecte de la velocitat de soldadura sobre la forma de la secció de soldadura es mostra a la figura 5.
La velocitat de soldadura és massa petita, la quantitat de metall fos és gran i la costura de soldadura està mal formada: quan la velocitat de soldadura és alta, la quantitat de metall fos és insuficient i és fàcil que es produeixi un retall. En la soldadura real, per millorar la productivitat, s'ha d'augmentar la potència de l'arc alhora que augmenta la velocitat de soldadura per garantir la qualitat de la soldadura.
H - profunditat de penetració B - amplada de penetració
Fig. 5 Influència de la velocitat de soldadura en la forma de la secció de soldadura
a) Articulació en I b) Articulació en Y
(4) Diàmetre del fil de soldadura
Quan el corrent de soldadura, la tensió de l'arc i la velocitat de soldadura són constants, la forma de la costura de soldadura canviarà a causa del diferent diàmetre del cable de soldadura.
La influència de la densitat de corrent en la forma i la mida de la soldadura que es mostra a la taula 1 es pot veure a la taula, altres condicions es mantenen sense canvis, la profunditat de penetració és inversament proporcional al diàmetre del fil de soldadura, però aquesta relació es debilita amb la augment de la densitat de corrent. Amb l'augment de la densitat de corrent, la quantitat de metall fos a la piscina fos continua augmentant, i és difícil que el metall fos es mogui cap enrere i la profunditat de penetració augmenta lentament. La tensió de l'arc s'ha d'augmentar al mateix temps que el corrent de soldadura per garantir la qualitat de la costura de soldadura.
Influència de les condicions del procés en el conformat de soldadura
(1) Influència de la forma i l'espai lliure de la ranura de la culata
Quan les altres condicions són les mateixes, augmentant la profunditat i l'amplada de la ranura, la penetració de la soldadura augmenta, l'amplada de fusió disminueix lleugerament i l'excés d'alçada disminueix significativament, tal com es mostra a la figura 6. A la soldadura a tope, si es canvia la mida de la bretxa, la forma de la soldadura també es pot ajustar. Al mateix temps, el gruix de la placa i les condicions de dissipació de calor també tenen un impacte significatiu en l'amplada de la soldadura i l'excés d'alçada, tal com es mostra a la taula 2.
(2) Influència de la inclinació del cable i la inclinació de la peça
La direcció d'inclinació del cable de soldadura es divideix en dos tipus: inclinació cap endavant i inclinació cap enrere, tal com es mostra a la figura 7. La direcció i la mida de la inclinació són diferents, l'efecte de l'arc sobre la força de bufat i la calor de la piscina fosa. és diferent, i la influència en la formació de la soldadura també és diferent. La figura 7a mostra la inclinació cap endavant del fil de soldadura, i la figura 7b mostra la inclinació cap enrere del cable de soldadura. Quan el cable de soldadura s'inclina cap enrere dins d'un cert angle d'inclinació, l'efecte de la força de l'arc sobre el metall fos de la piscina es debilita i el metall líquid a la part inferior de la piscina fos s'espesseix, de manera que la profunditat de penetració disminueix. Tanmateix, l'efecte de preescalfament de l'arc sobre el metall base davant de la piscina fosa es reforça, de manera que augmenta l'amplada de fusió. La figura 7c mostra l'efecte de la inclinació posterior sobre la profunditat i l'amplada de penetració. En el treball real, la inclinació cap endavant del filferro de soldadura només s'utilitza en alguns casos especials, com ara la soldadura de la costura circular de peces de treball cilíndriques de petit diàmetre.
Hi ha dos casos de soldadura de pendent amunt i soldadura de pendent avall quan la peça de treball és una soldadura inclinada, i les seves influències en la formació de la soldadura són òbviament diferents, com es mostra a la figura 8. Durant la soldadura amunt (Fig. 8a, b), si l'angle d'inclinació és superior a 6 graus a 12 graus, l'excés d'alçada de la soldadura és massa gran, apareixen retallades a ambdós costats i la formació es deteriora significativament. A la pràctica, s'ha d'evitar la soldadura amunt. L'efecte de la soldadura de baixada és oposat al de la soldadura de pujada, vegeu la figura 8c, d.
a) Inclinació cap endavant b) Inclinació cap enrere c) Influència de l'angle d'inclinació cap enrere del cable en la formació de la soldadura
(3) Influència de l'acumulació de flux
L'alçada del flux de soldadura d'arc submergit és generalment de 25-40mm, i l'arc s'ha d'enterrar al voltant del filament. Quan s'utilitza un flux adherit o un flux sinteritzat, l'alçada de la pila de flux és del 20% al 50% superior a la del flux fos a causa de la seva baixa densitat. Com més gran sigui l'alçada d'acumulació de flux, més gran serà l'alçada de la soldadura i menor serà la profunditat de penetració.
Influència de les condicions del procés de soldadura en les propietats del metall de soldadura
Quan les condicions de soldadura canvien, la taxa de dilució del metall base i la relació de fusió del flux (cantitat de fusió del flux / quantitat de fusió del fil de soldadura) canvien, cosa que afecta les propietats del metall de soldadura, entre les quals el corrent de soldadura i la tensió d'arc tenen un major impacte. Les figures 9 a 11 mostren els efectes del corrent de soldadura, la tensió de l'arc i la velocitat de soldadura en la relació de fusió del flux.
A causa del canvi de la relació de fusió del flux, la composició química i les propietats mecàniques del metall de soldadura canvien, especialment l'addició d'elements d'aliatge al flux sinteritzat té el major impacte en la composició química del metall de soldadura. Les figures 12 a 14 mostren els efectes de diverses condicions de soldadura sobre els continguts de Mn i Si del metall de soldadura.
,
