Η συγκόλληση είναι μια τεχνολογία επεξεργασίας που επιτυγχάνει ατομική συγκόλληση μεταξύ των επιφανειών δύο ή περισσότερων χωριστών τεμαχίων με θέρμανση, εφαρμογή πίεσης ή συνδυασμό και των δύο, συμπληρωμένα με υλικά πλήρωσης. Ως βασικό συστατικό των βαρέων μηχανημάτων κατασκευής, η ποιότητα των βραχιόνων συγκόλλησης σχετίζεται άμεσα με την απόδοση ασφάλειας ολόκληρου του μηχανήματος. Σε αντίθεση με τις μηχανικές συνδέσεις, η συγκόλληση σχηματίζει έναν μεταλλουργικό δεσμό, του οποίου οι βασικές συνθήκες περιλαμβάνουν ενεργειακές συνθήκες, περιβαλλοντικές συνθήκες και συνθήκες συγκόλλησης. Σύμφωνα με την πηγή ενέργειας, η συγκόλληση μπορεί να χωριστεί σε τρεις κατηγορίες: συγκόλληση με σύντηξη, συγκόλληση υπό πίεση και συγκόλληση. Μεταξύ αυτών, η συγκόλληση με σύντηξη είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενηκατασκευή βραχίονα συγκόλλησης, αντιπροσωπεύοντας περισσότερο από το 90% των βιομηχανικών εφαρμογών.
Ι. Αρχές Μεταλλουργίας Συγκόλλησης και Επιλογή Υλικού για Βραχίονες Συγκόλλησης
Η μεταλλουργία συγκόλλησης είναι μια βασική θεωρία που μελετά τους νόμους του σχηματισμού λιμνών λιμνών, της στερεοποίησης, του μετασχηματισμού φάσης και των αλλαγών της χημικής σύνθεσης κατά τη διαδικασία συγκόλλησης και παίζει καθοριστικό ρόλο στην απόδοση των βραχιόνων συγκόλλησης. Η λιωμένη δεξαμενή των βραχιόνων συγκόλλησης χαρακτηρίζεται από μικρό όγκο, υψηλή θερμοκρασία, σύντομο χρόνο ύπαρξης και γρήγορο ρυθμό ψύξης, που οδηγεί σε μια ταχεία διαδικασία κρυστάλλωσης. Η στερεοποίηση του μετάλλου συγκόλλησης βασίζεται στους μη λιωμένους κόκκους του βασικού μετάλλου στη ζώνη σύντηξης και αναπτύσσεται κατά μήκος της κατεύθυνσης απαγωγής θερμότητας, σχηματίζοντας διάφορες μορφολογίες κρυστάλλωσης από επίπεδους κόκκους έως κιλοειδείς κόκκους. Η επηρεαζόμενη από τη θερμότητα ζώνη (HAZ) είναι η περιοχή του βασικού μετάλλου που επηρεάζεται από τη θερμότητα συγκόλλησης αλλά δεν έχει λιώσει. Οι μικροδομικές αλλαγές του καθορίζονται από κοινού από τη θερμοκρασία θέρμανσης και τον ρυθμό ψύξης, με αποτέλεσμα διαφορετικές περιοχές όπως η ζώνη σύντηξης, η υπερθερμανθείσα ζώνη και η ζώνη κανονικοποίησης.
Οι βραχίονες συγκόλλησης κατασκευάζονται ως επί το πλείστον από χάλυβα χαμηλής-κράμας υψηλής-αντοχής, όπως η πλάκα υψηλής- αντοχής BS700MCK2, η οποία έχει αντοχή διαρροής μεγαλύτερη ή ίση με 700 MPa και εξαιρετική ικανότητα συγκόλλησης, μορφοποίηση σε κρύο και χαμηλή{{6} αντοχή σε κρούση σε θερμοκρασία. Αυτός ο τύπος υλικού είναι ένας δομικός χάλυβας χαμηλής-χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα-χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα άνθρακα, ο οποίος επιτυγχάνει εξαιρετική απόδοση συγκόλλησης μειώνοντας το ισοδύναμο άνθρακα και τον δείκτη ευαισθησίας ρωγμών συγκόλλησης. Κατά τη διαδικασία συγκόλλησης τουβραχίονες συγκόλλησης, μια σειρά από χημικές αντιδράσεις όπως οξείδωση, αναγωγή και νιτρίδωση συμβαίνουν μεταξύ του τηγμένου μετάλλου της λίμνης και του περιβάλλοντος μέσου. Είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η λογική χημική σύνθεση της συγκόλλησης και να αποφευχθούν ελαττώματα μέσω των κατάλληλων αναλώσιμων συγκόλλησης και του ελέγχου της διαδικασίας.
II. Επίδραση του νόμου της θερμικής διαδικασίας συγκόλλησης στην ποιότητα του βραχίονα συγκόλλησης
Η θερμική διαδικασία συγκόλλησης είναι η πηγή των μεταλλουργικών αντιδράσεων συγκόλλησης, των μικροδομικών μετασχηματισμών και της παραμόρφωσης των τάσεων. Η σε βάθος-μελέτη των νόμων της παραγωγής, της μεταφοράς και της διασποράς θερμότητας είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτίωση της ποιότητας των βραχιόνων συγκόλλησης. Οι διαφορετικές μέθοδοι συγκόλλησης έχουν σημαντικές διαφορές στα χαρακτηριστικά της πηγής θερμότητας: η συγκόλληση με θωρακισμένο μεταλλικό τόξο έχει σχετικά χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα, διάσπαρτη θερμότητα και μεγάλη ζώνη που επηρεάζεται-τη θερμότητα. ενώ η συγκόλληση με λέιζερ και η συγκόλληση με τόξο πλάσματος έχουν συγκεντρωμένη ενέργεια και μια μικρή ζώνη επηρεασμένη από τη θερμότητα-.
Η είσοδος θερμότητας συγκόλλησης αναφέρεται στη θερμότητα που λαμβάνεται ανά μονάδα μήκους της συγκόλλησης, που υπολογίζεται με τον τύπο E=60IU/(vη), όπου I είναι το ρεύμα συγκόλλησης, U είναι η τάση συγκόλλησης, v είναι η ταχύτητα συγκόλλησης και η είναι η θερμική απόδοση. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης των βραχιόνων συγκόλλησης, η υπερβολική εισροή θερμότητας θα αυξήσει τη θερμοκρασία αιχμής, θα επιβραδύνει τον ρυθμό ψύξης, θα διευρύνει τη ζώνη-που επηρεάζεται από τη θερμότητα και τους χονδρούς κόκκους, μειώνοντας έτσι την σκληρότητα. Η ανεπαρκής εισαγωγή θερμότητας θα επιταχύνει τον ρυθμό ψύξης, οδηγώντας εύκολα στο σχηματισμό σκληρυμένων δομών και ψυχρών ρωγμών.
Στην κατασκευή τουσυγκόλληση μπουms, είναι απαραίτητο να ελέγχετε με ακρίβεια τη θερμοκρασία της διέλευσης και να υιοθετείτε τις κατάλληλες διαδικασίες προθέρμανσης και μετά{0}}θέρμανσης. Για χοντρές χαλύβδινες πλάκες, πρέπει να γίνει προθέρμανση για να αντισταθμιστεί ο αυξημένος ρυθμός απώλειας θερμότητας και να αποφευχθούν οι ψυχρές ρωγμές. Το περιβάλλον συγκόλλησης χρειάζεται επίσης αυστηρό έλεγχο, συμπεριλαμβανομένων απαιτήσεων όπως η ένταση φωτισμού στην περιοχή εργασίας, η ταχύτητα ανέμου κάτω από 2 m/s και η υγρασία κάτω από 60%.
III. Στρατηγικές εγγύησης απόδοσης ελέγχου ελαττωμάτων συγκόλλησης και έκρηξης συγκόλλησης
Τα ελαττώματα συγκόλλησης είναι ουσιαστικά εκδηλώσεις μεταλλουργικών διεργασιών εκτός ελέγχου ή μη ισορροπημένων θερμικών διεργασιών. Τα κοινά ελαττώματα των βραχιόνων συγκόλλησης περιλαμβάνουν πορώδες, εγκλεισμό σκωρίας, ρωγμές και υποκοπή. Το πορώδες είναι οπές που σχηματίζονται όταν τα διαλυμένα αέρια στη λιωμένη δεξαμενή αποτυγχάνουν να διαφύγουν κατά τη διάρκεια της ψύξης και της στερεοποίησης, ενώ η συμπύκνωση της σκωρίας προέρχεται από οξείδια και σουλφίδια που παράγονται από μεταλλουργικές αντιδράσεις που αποτυγχάνουν να επιπλέουν στην επιφάνεια της λιωμένης δεξαμενής εγκαίρως.
Οι ρωγμές χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: τις θερμές ρωγμές και τις ψυχρές ρωγμές. Οι θερμές ρωγμές προκαλούνται από το σχηματισμό υγρών μεμβρανών λόγω του εμπλουτισμού στοιχείων χαμηλού-σημείου τήξης- στα όρια των κόκκων και της ρωγμής υπό τάση συγκόλλησης. δημιουργούνται ψυχρές ρωγμές λόγω του σχηματισμού σκληρυμένων δομών που προκαλούνται από τον υπερβολικό ρυθμό ψύξης και τη συσσώρευση διαχύσιμου υδρογόνου. Για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία απόδοσης τουβραχίονες συγκόλλησης, είναι απαραίτητο να αξιολογούνται συστηματικά οι μηχανικές ιδιότητες των αρμών, συμπεριλαμβανομένων της αντοχής, της σκληρότητας, της πλαστικότητας και της σκληρότητας.
Ένας συγκολλημένος σύνδεσμος αποτελείται από τρία μέρη: μέταλλο συγκόλλησης, ζώνη σύντηξης και ζώνη που επηρεάζεται-τη θερμότητα και η συνολική του απόδοση αντικατοπτρίζει πλήρως τα τρία. Η ζώνη σύντηξης είναι ο αδύναμος κρίκος της άρθρωσης, η οποία είναι επιρρεπής στο να γίνει σημείο έναρξης ρωγμών λόγω της ανομοιόμορφης δομής και των χονδροειδών κόκκων. Με την υιοθέτηση εύλογων αλληλουχιών συγκόλλησης και παραμέτρων διεργασίας, όπως η βελτιστοποιημένη διαδικασία χρήσης συγκόλλησης οπίσθιου βήματος πέντε τμημάτων για συγκόλληση ριζών και συγκόλλησης κεντρικής συμμετρίας δύο-τομών για συγκόλληση πώματος, η υπολειμματική τάση συγκόλλησης και η παραμόρφωση μπορούν να μειωθούν αποτελεσματικά. Με την τεχνολογική πρόοδο, η αποδοτικότητα παραγωγής και η σταθερότητα της ποιότητας των προϊόντων των βραχιόνων συγκόλλησης θα βελτιωθούν σημαντικά.
