Взаимосвязь между скоростью сварки и качеством сварного шва.

Взаимосвязь между сварка Скорость и качество сварки следует понимать диалектически, а не игнорировать. Это проявляется главным образом на стадии нагрева и стадии кристаллизации.

Этап нагрева: В условиях высокочастотной прямошовной сварки труб кромка заготовки нагревается от комнатной температуры до температуры сварки. В течение этого периода кромка заготовки не защищена и полностью открыта для воздуха, который неизбежно бурно реагирует с кислородом, азотом и другими веществами в воздухе, вызывая значительное увеличение содержания азота и оксидов в сварном шве. Согласно измерениям, содержание азота в сварном шве увеличивается в 20-45 раз, а содержание кислорода — в 7-35 раз; одновременно легирующие элементы, такие как марганец и углерод, которые полезны для сварного шва, сильно сгорают и испаряются, что приводит к снижению механических свойств сварного шва. Из этого следует, что в этом смысле, чем ниже скорость сварки, тем хуже качество сварного шва.

Более того, чем дольше край нагретой заготовки находится на воздухе, тем ниже скорость сварки, что может привести к образованию неметаллических оксидов в более глубоких слоях. Эти глубоко залегающие неметаллические оксиды трудно полностью выдавить из сварного шва в процессе последующей экструзионной кристаллизации, и после кристаллизации они остаются в сварном шве в виде неметаллических включений, образуя явно хрупкий интерфейс, который нарушает целостность структуры сварного шва и снижает его прочность. При высокой скорости сварки, коротком времени окисления и относительно небольшом количестве образующихся неметаллических оксидов, ограниченных поверхностным слоем, они легко выдавливаются из сварного шва в процессе последующей экструзии, и в сварном шве не остается большого количества остатков неметаллических оксидов, что приводит к высокой прочности сварного шва.

Стадия кристаллизации: Согласно принципам металлургии, для получения высокопрочных сварных швов необходимо максимально измельчить зернистую структуру сварного шва; основной подход к измельчению заключается в образовании достаточного количества кристаллических зародышей за короткий промежуток времени, чтобы они соприкоснулись друг с другом до начала значительного роста и завершения процесса кристаллизации. Это требует увеличения скорости сварки для быстрого удаления сварного шва из зоны нагрева, чтобы обеспечить быструю кристаллизацию при более высокой степени переохлаждения; при увеличении степени переохлаждения скорость зарождения может значительно возрасти, в то время как скорость роста увеличивается меньше, что позволяет достичь цели измельчения размера зерна сварного шва. Поэтому, как с точки зрения стадии нагрева в процессе сварки, так и с точки зрения охлаждения после сварки, чем выше скорость сварки, тем лучше качество сварного шва, при условии соблюдения основных условий сварки.