螺柱焊接速度與焊縫質(zhì)量的關(guān)系
螺柱焊接速度與焊縫質(zhì)量的關(guān)系要辯證理解,不可忽視。主要體現(xiàn)在加熱階段和結(jié)晶階段。
1、加熱階段
在高頻直縫焊管條件下,管坯邊緣從室溫加熱到焊接溫度,在此期間管子邊緣空白不受保護(hù),完全暴露在外。在空氣中,難免與空氣中的氧、氮發(fā)生劇烈反應(yīng),使焊縫中的氮和氧化物顯著增加。結(jié)果,含量增加了7到35倍;同時(shí),大量對焊縫有益的錳、碳等合金元素燃燒蒸發(fā),導(dǎo)致焊縫力學(xué)性能下降??梢钥闯?,從這個(gè)意義上說,焊接速度越慢,焊縫質(zhì)量越差。
不僅如此,加熱后的管坯邊緣暴露在空氣中的時(shí)間越長,即焊接速度越慢,會(huì)導(dǎo)致在更深的層中形成非金屬氧化物。在擠壓結(jié)晶過程中,很難完全擠出焊縫,結(jié)晶后以非金屬夾雜物的形式殘留在焊縫中,形成明顯的脆性界面,從而破壞焊縫的連續(xù)性結(jié)構(gòu)和降低焊縫的強(qiáng)度。焊接速度快,氧化時(shí)間短,產(chǎn)生的非金屬氧化物少,僅局限于表層。氧化物殘留物,焊縫強(qiáng)度高。
2、結(jié)晶階段
根據(jù)金相學(xué)原理,為了獲得高強(qiáng)度的焊縫,必須盡可能細(xì)化焊縫組織的晶粒;細(xì)化的基本方法是在短時(shí)間內(nèi)形成足夠的晶核,使它們在顯著長大之前相互接觸,以結(jié)束結(jié)晶過程。這就要求通過提高焊接速度,使焊縫迅速離開加熱區(qū),使焊縫在過冷度較大的情況下迅速結(jié)晶;當(dāng)過冷度增加時(shí),形核率可以大大提高,生長速度增加多于少,從而達(dá)到細(xì)化焊縫晶粒的目的。
因此,無論從焊接過程的加熱階段還是焊后的冷卻,在滿足基本焊接條件的前提下,螺柱焊接速度越快,焊縫質(zhì)量越好。