Elektrinis suvirinimas, kertinis šiuolaikinės gamybos ir konstrukcijos akmuo, priklauso nuo intensyvios šilumos, kurią sukuria elektriniai lankai, kad ištirptų ir saugotų metalus. Temperatūra yra pagrindinis veiksnys, leidžiantis sujungti net sunkiausias medžiagas, tačiau ji skiriasi priklausomai nuo suvirinimo tipo, įrangos nustatymų ir suvirinamų metalų.
Šilumos šerdis: elektrinė lanko temperatūra
Elektrinio suvirinimo širdyje yra elektrinis lankas, kuris susidaro, kai elektros srovė šokinėja tarp elektrodo ir ruošinio per jonizuotas dujas. Šis lankas yra ypač karštas, jo temperatūra paprastai svyruoja nuo 3000 iki 20 000 laipsnių. Platus diapazonas yra dėl kelių veiksnių, įskaitant suvirinimo proceso tipą, dabartinį intensyvumą ir susijusias medžiagas.
Pavyzdžiui, suvirinant lazdeles (ekranuoto metalo suvirinimas, SMAW), lanko temperatūra paprastai krinta nuo 3000 iki 6000 laipsnių. To pakanka, kad ištirptų įprastus metalus, tokius kaip švelnus plienas, kurio lydymosi taškas yra apie 1 510 laipsnių. MIG suvirinimas (metalo inertinis dujų suvirinimas) sukuria panašų lanko temperatūros diapazoną, o dauguma programų veikia nuo 3 500 iki 7000 laipsnių. TIG suvirinimo lankas (volframo inertinių dujų suvirinimas) yra dar karštesnis, dažnai siekiantis 5000 laipsnių iki 10 000 laipsnių, todėl jis leidžia jam valdyti aukštą - tirpimą - taškinius metalus, tokius kaip titanas (lydymosi taškas apie 1 668 laipsnį) ir nerūdijantis plienas.
Temperatūros pokyčiai tarp suvirinimo tipų
Skirtingi elektrinio suvirinimo metodai yra sukurti tam, kad būtų sukurta specifinė temperatūra, kuri atitiktų jų numatytą naudojimą. TIG suvirinimui, žinomas dėl tikslaus egzotinių metalų darbo, reikia aukštesnės lanko temperatūros, kad būtų užtikrintas tinkamas metalų suliejimas su aukštais lydymosi taškais. Jo ne - vartojimo volframo elektrodas gali atlaikyti ekstremalų šilumą, leisdamas lankui pasiekti šias padidėjusias temperatūras be pažeidimo.
MIG suvirinimas, kuris plačiai naudojamas masinės gamyboje, subalansuoja temperatūrą ir efektyvumą. Jo lanko temperatūra yra pakankamai aukšta, kad greitai ištirptų viela ir netaurienės metalas, bet ne tokia aukšta, kad sukelia per daug purškimo ar deformacijos. Tai daro jį idealiai suvirinant ploną iki vidutinio - storio plieno lakštų automobilių ir prietaisų gamyboje.
Stilius suvirinimas, universalus lauko remonto ir storo metalo sujungimo variantas, veikia esant žemesnei lanko temperatūrai, palyginti su TIG, tačiau vis tiek sukuria pakankamai šilumos giliai įsiskverbimui. Slidumo danga ant lazdelių elektrodų padeda reguliuoti šilumos pasiskirstymą, užtikrinant, kad išlydyto metalo baseinas vėstų kontroliuojamu greičiu, kad sudarytų stiprią suvirinimą.
Šilumos perdavimas ir metalo tirpimas
Nors pats lankas yra ypač karštas, suvirinimo baseino temperatūra - toje vietoje, kur metalas iš tikrųjų tirpsta -, yra šiek tiek žemesnis, tačiau vis tiek yra gerokai aukščiau palyginamojo metalo lydymosi taško. Švelnaus plieno suvirinimo metu suvirinimo baseino temperatūra paprastai svyruoja nuo 1500 iki 2500 laipsnių. Tai yra pakankamai karšta, kad būtų galima visiškai ištirpinti plieną, leidžiant jam maišyti su užpildo metalu (jei jis naudojamas) ir suformuoti stiprų ryšį, nes jis vėsta.
Šiluma iš lanko perkeliama į ruošinį per radiaciją ir laidumą. Storesniuose metaluose šiluma plinta daugiau, todėl norint užtikrinti, kad visas sąnario storis ištirptų, reikia aukštesnės lanko temperatūros ar ilgesnio suvirinimo laiko. Pavyzdžiui, suvirinant 10 mm storio plieninę plokštelę, reikia aukštesnės lanko temperatūros arba kelių pravažiavimų, palyginti su suvirinimu 1 mm plonu lakštu, nes norint įsiskverbti į storesnę medžiagą, reikia daugiau šilumos.
Veiksniai, darantys įtaką suvirinimo temperatūrai
Keli veiksniai daro įtaką faktinei temperatūrai, pasiektai elektrinio suvirinimo metu. Dabartinis intensyvumas yra pagrindinis veiksnys: didesnis amperagas sukelia karštesnį lanką. MIG suvirintojas, nustatytas iki 200 amperų, pagamins karštesnį lanką nei vieną rinkinį iki 100 amperų, todėl jis tinka storesniems metalams. Įtampa taip pat vaidina vaidmenį, nes didesnė įtampa padidina lanko ilgį, kuris gali skleisti šilumą didesniame plote.
Elektrodo ir užpildo medžiagos tipas gali paveikti šilumos absorbciją. Volframo elektrodai, naudojami TIG suvirinime, turi aukštą lydymosi tašką (apie 3,422 laipsnį), leidžiantys jiems išlaikyti savo formą net karštu lanku. Priešingai, srauto danga ant lazdelių elektrodų tam tikru mastu gali izoliuoti lanką, darydama įtaką, kaip šiluma pasiskirsto ruošiniui.
Metalas suvirintas taip pat daro įtaką temperatūros reikalavimams. Metalams, turintiems aukštesnius lydymosi taškus, tokius kaip nikelio lydiniai (lydymosi taškas apie 1 453 laipsnį), reikia karštesnio lanko nei švelnaus plieno. Suvirintojai sureguliuoja savo įrangos parametrus, kad atitiktų metalo savybes, užtikrinant, kad lanko temperatūra pakanka, kad medžiaga ištirptų, neperkaistų ir sukeltų tokių trūkumų kaip nudegimas - per ar įtrūkus.
Aukštos temperatūros saugos aspektai
Ekstremalus elektrinio suvirinimo šiluma kelia didelę saugos riziką. ARC gali sukelti sunkų nudegimą akimirksniu, net ir nuo trumpo poveikio. Suvirintojai turi dėvėti liepsną - atsparius drabužius, pirštines ir šalmus su tamsiais lęšiais, kad apsaugotų nuo šilumos ir ultravioletinių spindulių. Karštas metalas ir kibirkštys, susidarantys suvirinimo metu, gali uždegti degias medžiagas, todėl darbo vietose reikia laikyti degus degus, o gesintuvai turi būti lengvai prieinami.
Post - suvirinimas, suvirintas metalas ilgą laiką išlieka karštas, dažnai išlaikant temperatūrą aukštesnę nei 100 laipsnių valandas. Tai reiškia, kad net ir pasibaigus suvirinimui, kyla nudegimų rizika, o būtina tinkamai vėsinti ar žymėti karštų paviršių.
Išvada
Elektrinis suvirinimas sukuria ypač aukštą temperatūrą, o lanko temperatūra svyruoja nuo 3000 laipsnių iki 20 000 laipsnių, atsižvelgiant į suvirinimo tipą ir nustatymus. Šios šilumos pakanka, kad ištirptų platų metalų diapazoną, nuo paprasto švelnaus plieno iki aukšto - stiprumo lydinių. Specifinė temperatūra yra pritaikyta suvirinimo metodui, medžiagos storiui ir metalo tipui, užtikrinant stiprius, patikimus sąnarius. Nors dėl intensyvios šilumos yra efektyvus elektrinis suvirinimas, tačiau taip pat reikia griežtų saugos priemonių, siekiant apsaugoti darbuotojus ir užkirsti kelią gaisrams. Suprasti šią temperatūros dinamiką yra labai svarbu saugiai ir efektyviai naudoti elektrinį suvirinimą įvairiose pramoninėse ir remonto programose.
