Zona afectata de caldura
Zona afectată de căldură (HAZ) este o secțiune a materialului de bază ( metal sau termoplastic ), care, atunci când este încălzită în timpul procesării, nu s-a topit, dar microstructura și proprietățile sale s-au schimbat. HAZ apare în timpul sudării și tăierii termice, dar se poate forma și în timpul prelucrării datorită încălzirii prin frecare.
Gradul de modificare a proprietăților materialului din zonă depinde de materialul de bază, metalul de umplutură al sudurii, volumul și concentrația căldurii în timpul procesului de sudare. Microstructura rezultată, la rândul său, afectează atât rezistența îmbinării sudate, cât și rezistența structurii [1] .
De exemplu, în timpul tăierii cu plasmă a oțelurilor cu conținut scăzut de carbon, zona afectată de căldură de la marginea tăiată are o bandă de martensită cu conținut scăzut de carbon de aproximativ 50 μm lățime, în spatele acesteia există o bandă cu o structură de tranziție - de la martensită cu conținut scăzut de carbon prin bainită și un strat subțire de ferită-perlită până la structura ferită - perlită a metalului de bază [ 2] .
În funcție de distribuția temperaturilor de încălzire, zona afectată de căldură este împărțită în următoarele secțiuni [3] :
- Linia de fuziune - limita dintre metalul sudat și metalul de bază netopit;
- Zona de topire incompletă, temperatura de la punctul de topire la 1250°C;
- Zona de supraîncălzire, temperatură 1000-1250°C;
- Plot de normalizare , temperatura 840-1000 ° C;
- Zona de recristalizare incompletă, temperatură 700-870°C;
- Secțiunea de recristalizare ( călire ), temperatură 250-650°C;
- Zona de fragilitate albastră ( învechire ), temperatură 200-300°C.
Dimensiunile zonei afectate de căldură sunt foarte influențate de difuzivitatea termică a materialului de bază - cu un coeficient ridicat de difuzivitate termică a materialului, viteza de răcire a sudurii este mare, iar dimensiunile HAZ sunt relativ mici. Cantitatea de căldură eliberată în timpul procesului de sudare joacă, de asemenea, un rol important pentru HAZ. Deci, procesul de sudare cu gaz are loc la un aport ridicat de căldură, ceea ce crește dimensiunea zonei afectate de căldură la 20 ... 25 mm. Procese precum sudarea cu laser și fascicul de electroni au loc la o concentrație mare de energie, cu o cantitate limitată de căldură eliberată, ceea ce duce la o reducere a dimensiunii HAZ la câțiva milimetri sau mai puțin. Sudarea cu arc ocupă o poziție intermediară între aceste două procese extreme pentru HAZ (lățimea HAZ de la 2 la 10 mm). Pentru a calcula aportul de căldură în sudarea cu arc, se utilizează următoarea formulă:
,
unde Q este intrarea de căldură ( kJ /mm), V este tensiunea ( V ), I este curentul ( A ), S este viteza de sudare (mm/min). Factorul de eficiență depinde de procesul de sudare. Pentru sudarea cu un electrod neconsumabil , acesta are o valoare de 0,6; pentru sudarea cu electrozi acoperiți și sudarea cu gaze de protecție - 0,8; pentru sudarea cu arc scufundat - 1,0 [4] .
Literatură
- Weman, Klas (2003). Manual de procedee de sudare. New York: CRC Press LLC. ISBN 0-8493-1773-8 .
Link -uri
Note
- ↑ Zona afectată de căldură . Consultat la 22 iunie 2016. Arhivat din original pe 27 iunie 2016.
- ↑ Tăiere cu plasmă Copie de arhivă din 26 august 2021 la Wayback Machine // I. G. Shirshov
- ↑ Structura zonei afectate de căldură în timpul sudării . Preluat la 26 august 2021. Arhivat din original la 26 august 2021.
- ↑ Care este diferența dintre aportul de căldură și energia arcului electric? Arhivat pe 13 iunie 2021 la Wayback Machine