Elektriline keevitamine, mis on kaasaegse tootmise ja ehituse nurgakivi, tugineb sulamiskaare tekitatud intensiivsele soojusele sulatamiseks ja sulatamiseks. Kaasatud temperatuur on võtmetegur selle võimega liituda isegi kõige raskemate materjalidega, kuid see varieerub sõltuvalt keevitusliigist, seadme seadetest ja keevitatavatest metallidest.
Soojuse tuum: elektriarv temperatuur
Elektrilise keevitamise keskmes on elektriarv, mis moodustub siis, kui elektriline vool hüppab elektroodi ja tooriku vahele läbi ioniseeritud gaasi. See kaar on äärmiselt kuum, temperatuur on tavaliselt vahemikus 3000 kraadi kuni 20 000 kraadi. Laia vahemik on tingitud mitmetest teguritest, sealhulgas keevitusprotsessi tüüp, voolu intensiivsus ja sellega seotud materjalid.
Näiteks pulgakeevituses (varjestatud metalli kaarekeevitamine, SMAW) langeb kaare temperatuur tavaliselt 3000 kuni 6000 kraadi. See on piisav tavaliste metallide sulatamiseks nagu mahe terast, mille sulamistemperatuur on umbes 1510 kraadi. MIG -keevitus (metalli inertgaaside keevitamine) annab sarnase kaaretemperatuuri vahemiku, enamik rakendusi töötab vahemikus 3500 kuni 7000 kraadi. TIG -keevitamise kaare (volfram -inertne keevitamine) on veelgi kuumem, ulatudes sageli 5000 kraadi kuni 10 000 kraadi, võimaldades sellel hakkama saada kõrge - sulamise - punktmetallid nagu titaan (sulamispunkt umbes 1668 kraadi) ja roostevabast terasest.
Temperatuuri variatsioonid keevituste vahel
Erinevad elektriliste keevitusmeetodid on loodud konkreetsete temperatuuride tootmiseks, mis vastaks nende kavandatud kasutamisele. Eksootiliste metallide täppis tööde poolest tuntud TIG -keevitus nõuab kõrgemat kaaretemperatuuri, et tagada kõrge sulamistemperatuuriga metallide nõuetekohane sulandumine. Selle mitte - tarbitav volframielektrood talub äärmist kuumust, võimaldades kaarel jõuda nende kõrgendatud temperatuurideni kahjustusteta.
MIG -keevitamine, mida kasutatakse laialdaselt masstootmises, tasakaalustab temperatuuri ja tõhusust. Selle kaaretemperatuur on piisavalt kõrge, et täitejuhtme ja mitteväärismetalli kiiresti sulatada, kuid mitte nii kõrge, et see põhjustab liigset pritsimist või väändumist. See muudab selle ideaalseks keevitamiseks õhukese ja keskmise - paksusega terasest lehed autotööstuses ja seadme tootmises.
Pulgakeevitamine, mis on mitmekülgne võimalus põlluremondiks ja paksu metalli ühendamiseks, töötab madalamal kaaretemperatuuril võrreldes TIG -iga, kuid tekitab siiski piisavalt soojust sügava läbitungimiseks. Stick -elektroodide voo kattekiht aitab reguleerida soojusjaotust, tagades, et sulametalli bassein jahtub kontrollitud kiirusega, moodustades tugevad keevisõmblused.
Soojusülekanne ja metalli sulamine
Kui kaare ise on äärmiselt kuum, siis keevisõmbluse basseini temperatuur - piirkond, kus metall tegelikult sulab -, on mõnevõrra madalam, kuid siiski tublisti kõrgem ülestmetalli sulamistemperatuur. Kerge terase keevitamise korral on keevisõmbluse basseini temperatuur tavaliselt vahemikus 1500 kraadi kuni 2500 kraadi. See on piisavalt kuum, et terast täielikult sulatada, võimaldades sellel seguneda täitemetalliga (kui seda kasutatakse) ja moodustades tugeva sideme, kui see jahtub.
Kaaride kuumus kandub toorikule kiirguse ja juhtivuse kaudu. Paksemates metallides levib kuumus rohkem, seega on kogu liigese paksuse sulamise tagamiseks vaja kõrgemat kaaretemperatuuri või pikemaid keevitusaegu. Näiteks 10 mm paksuse terasplaadi keevitamine nõuab suuremat kaaretemperatuuri või mitut läbimist võrreldes 1 mm õhukese lehe keevitamisega, kuna paksema materjali tungimiseks on vaja rohkem soojust.
Keevitustemperatuuri mõjutavad tegurid
Elektrilise keevitamise ajal saavutatud tegelikku temperatuuri mõjutavad mitmed tegurid. Voolu intensiivsus on peamine tegur: kõrgem võimendus viib kuumema kaareni. 200 ampriks seatud MIG -keevitaja annab kuumema kaare kui ühe seatud 100 amprini, muutes selle sobivaks paksemateks metallideks. Pinge mängib ka rolli, kuna suurem pinge suurendab kaare pikkust, mis võib soojust levitada suuremas piirkonnas.
Elektroodi ja täiteaine tüüp võib mõjutada soojuse imendumist. TIG -keevitamisel kasutatavatel volframielektroodidel on kõrge sulamistemperatuur (umbes 3422 kraadi), mis võimaldab neil oma kuju säilitada isegi kuumas kaarega. Seevastu kepi elektroodide voo kattekiht võib kaare mingil määral isoleerida, mõjutades seda, kuidas kuumus toorikule jaotatakse.
Keevitatud metall mõjutab ka temperatuuri nõudeid. Kõrgemate sulamispunktidega metallid, näiteks niklisulamid (sulamistemperatuur umbes 1453 kraadi), vajavad kuumemat kaare kui mahedat terast. Keevitajad reguleerivad oma seadme sätteid vastavalt metalli omadustele, tagades kaare temperatuuri piisava materjali sulatamiseks ilma ülekuumenemiseta ja põhjustamata defekte nagu Burn - läbi või pragunemiseta.
Kõrgete temperatuuride ohutuse kaalutlused
Elektrilise keevituse äärmine kuumus kujutab endast olulist ohutusriske. Kaaar võib põhjustada tõsiseid põletusi kohe, isegi lühikese kokkupuute tõttu. Keevitajad peavad kandma leegi - vastupidavaid rõivaid, kindaid ja tumedate läätsedega kiivreid, et kaitsta kuumuse ja ultraviolettkiirguse eest. Keevitamise ajal toodetud kuum metall ja sädemed võivad süttida tuleohtlikke materjale, nii et tööalad tuleb põlemistest vabaks hoida ja tulekustutid peaksid olema hõlpsasti kättesaadavad.
POST - keevisõmblus, jääb keevitatud metall pikema aja jooksul kuumaks, säilitades sageli temperatuurid tundide kaupa üle 100 kraadi. See tähendab, et isegi pärast keevituse lõppu on põletuste oht ning kuumade pindade jahutamine või märgistamine on hädavajalik.
Järeldus
Elektriline keevitus tekitab äärmiselt kõrgeid temperatuure, kaare temperatuur on vahemikus 3000 kraadi kuni 20 000 kraadi, sõltuvalt keevitus tüübist ja seadetest. See kuumus on piisav, et sulatada lai valik metalle, alates tavalisest mahedast terasest kuni kõrge - tugevusulamiteni. Konkreetne temperatuur on kohandatud keevitusmeetodile, materjali paksusele ja metalli tüübile, tagades tugevad, usaldusväärsed liigesed. Ehkki intensiivne kuumus muudab elektri keevitamise tõhusaks, nõuab see töötajate kaitsmiseks ja tulekahjude ennetamiseks ka rangeid ohutuse ettevaatusabinõusid. Nende temperatuuride dünaamika mõistmine on võtmetähtsusega elektri keevituse ohutult ja tõhusal kasutamisel erinevates tööstus- ja remonditööderakendustes.
