Новостной центр
Что вызывает появление зон теплового воздействия?
Что вызывает появление зон теплового воздействия?
Нагрев, используемый при сварке и резке, обычно достигает температуры, равной или превышающей температуру плавления обрабатываемого материала, в зависимости от конкретной используемой техники сварки. Однако цикл нагрева и последующего охлаждения, связанный с этими процессами, отличается от предыдущих обработок, которым мог подвергнуться основной материал. Это отклонение приводит к изменениям микроструктуры материалов на этапах нагрева и охлаждения.
На размер зоны термического влияния (ЗТВ) влияет коэффициент температуропроводности материала, который зависит от таких факторов, как теплопроводность, плотность, удельная теплоемкость и количество приложенного тепла. Материалы с высокой температуропроводностью могут быстрее рассеивать тепло, что приводит к более быстрому охлаждению и, следовательно, к более узкой ЗТВ. И наоборот, материалы с более низким коэффициентом диффузии дольше сохраняют тепло, что приводит к более широкой ЗТВ. В целом размер ЗТВ зависит от интенсивности и продолжительности теплового воздействия, а также свойств материалов. Увеличение энергии в течение длительных периодов времени приводит к увеличению ЗТВ.
При сварке процессы с более низким подводом тепла охлаждаются быстрее, что приводит к меньшему ЗТВ, тогда как процессы с более высоким подводом тепла демонстрируют более медленные скорости охлаждения, что приводит к увеличению ЗТВ для того же материала. Кроме того, более низкие скорости сварки имеют тенденцию к увеличению ЗТВ. Геометрия сварного шва также влияет на размер ЗТВ, влияя на рассеяние тепла; больший радиатор обычно приводит к более быстрому охлаждению.
Аналогичным образом, операции высокотемпературной резки создают ЗТВ, причем процессы, происходящие при более высоких температурах и более низких скоростях, обычно приводят к образованию более крупных ЗТВ, тогда как процессы, выполняемые при более низких температурах или более высоких скоростях, имеют тенденцию уменьшать размер ЗТВ. Ширина ЗТВ от кромки реза зависит от процесса резки, скорости и свойств материала.
Различные методы резки по-разному влияют на ЗТВ, независимо от разрезаемого материала. Например, сдвиговая и гидроабразивная резка не вызывают ЗТВ, поскольку они не нагревают материал, тогда как лазерная резка приводит к небольшой ЗТВ из-за локализованного нагрева. Плазменная резка создает промежуточную ЗТВ, где более высокие токи обеспечивают более высокие скорости резки и, следовательно, более узкую ЗТВ. Газокислородная резка приводит к образованию самой широкой ЗТВ из-за высокой температуры, низкой скорости и широкого пламени. Дуговая сварка находится между этими крайностями, при этом конкретные процессы различаются по подводу тепла.
Что вызывает появление зоны термического влияния (ЗТВ) в высокочастотных сварных оребренных трубах?
В оребренных трубах, сваренных высокочастотной сваркой, зона термического влияния (HAZ) в первую очередь возникает из-за самого процесса сварки. Высокочастотная сварка предполагает пропускание электрического тока через свариваемый материал, в результате чего на границе раздела выделяется тепло, вызывающее локальное плавление и последующее плавление материалов.
К основным факторам, способствующим образованию ЗТВ в высокочастотных сварных оребренных трубах, относятся:
1. Тепловложение. Интенсивное тепло, выделяющееся в процессе сварки, воздействует не только на непосредственную область, где происходит плавление, но также распространяется на соседний материал, что приводит к тепловым изменениям и структурным изменениям.
2. Скорость сварки. Скорость сварки влияет на продолжительность теплового воздействия на материалы. Более высокие скорости сварки могут уменьшить ширину ЗТВ за счет минимизации времени нахождения материала в критическом температурном диапазоне.
3. Свойства материала. Теплопроводность, удельная теплоемкость и другие свойства материала влияют на то, насколько быстро тепло отводится из зоны сварки. Материалы с более низкой теплопроводностью могут иметь более широкую зону термической опасности из-за более медленного рассеивания тепла.
4. Параметры процесса. Такие параметры, как мощность сварки, частота, давление и конфигурация электродов, могут влиять на количество выделяемого тепла и распределение тепла в сварном соединении, тем самым влияя на размер и характеристики ЗТВ.
5. Геометрия оребренных труб. Геометрия оребренных труб, включая толщину основного материала и ребер, а также плотность ребер, может влиять на распределение тепла во время сварки и, следовательно, влиять на размер и форму ЗТВ.
В целом, формирование ЗТВ в оребренных трубах, сваренных высокочастотной сваркой, представляет собой сложное взаимодействие различных факторов, связанных с процессом сварки, свойствами материала и геометрией трубы. Оптимизация параметров сварки и выбор материала могут помочь уменьшить размер и неблагоприятное воздействие ЗТВ, обеспечивая качество и целостность сварных соединений при использовании оребренных труб.
