No processo de soldagem, o metal sofre aquecimento e fusão ou atinge o estado termoplástico, seguido de solidificação e resfriamento contínuo como resultado da entrada e transmissão de calor. Isso é conhecido como processo térmico de soldagem.
O processo térmico de soldagem desempenha um papel crítico em todo o processo de soldagem, impactando tanto a qualidade quanto a produtividade da soldagem. Isto é conseguido através dos seguintes aspectos:
- O calor aplicado ao metal soldado afeta a forma e o tamanho da poça fundida, determinando seu tamanho e distribuição.
- O calor e a duração da poça de fusão têm um impacto direto nas reações metalúrgicas que ocorrem na poça de fusão.
- Mudanças nos parâmetros de aquecimento e resfriamento durante a soldagem podem afetar o processo de solidificação e transformação de fase do metal fundido, bem como a transformação da microestrutura da zona afetada pelo calor.
Portanto, a microestrutura e as propriedades da solda e da zona afetada pelo calor também dependem do efeito do calor.
- O aquecimento e o resfriamento desiguais das peças soldadas podem levar a um estado de tensão desigual, causando vários graus de tensão, deformação e tensão.
- O calor da soldagem pode causar a ocorrência de várias formas de trincas e outros defeitos metalúrgicos devido à influência conjunta da metalurgia, dos fatores de tensão e da estrutura do metal soldado.
- O calor de entrada e a eficiência do processo de soldagem determinam a velocidade de fusão do metal base e do eletrodo (fio de soldagem), afetando a produtividade da soldagem.
Características do processo térmico de soldagem
O processo térmico de soldagem é muito mais complexo do que as condições normais de tratamento térmico e possui as seguintes quatro características principais:
a. Concentração localizada do processo térmico de soldagem
Durante a soldagem, a soldagem não é aquecida como um todo, mas apenas a área próxima ao ponto de aquecimento direto. Isto leva a um aquecimento e resfriamento extremamente desiguais.
b. Mobilidade da fonte de calor de soldagem
Durante o processo de soldagem, a fonte de calor se move em relação à soldagem, mudando constantemente a área aquecida. À medida que a fonte de calor de soldagem se aproxima de um ponto na soldagem, a temperatura aumenta rapidamente e esfria quando a fonte de calor se afasta.
c. Natureza Instantânea do Processo Térmico de Soldagem
Sob a influência da fonte de calor altamente concentrada, a velocidade de aquecimento é rápida (mais de 1.500 ℃/s no caso de soldagem a arco), o que significa que uma grande quantidade de energia térmica é transferida para a soldagem em um tempo muito curto. A velocidade de resfriamento também é alta devido à localização do aquecimento e ao movimento da fonte de calor.
d. Processo de transferência de calor em soldagem
O metal líquido na poça de soldagem está em estado de forte movimento. Dentro da poça de fusão, a transferência de calor ocorre principalmente por meio de convecção de fluido, enquanto fora da poça de fusão, é principalmente condução de calor sólida com transferência de calor convectiva adicional e transferência de calor por radiação.
Como resultado, o processo térmico de soldagem envolve vários modos de transferência de calor, tornando-o um problema complexo de transferência de calor.
Embrulhe isso
As características mencionadas acima tornam a questão da transferência de calor na soldagem incrivelmente complexa. Apesar disso, é crucial que os trabalhadores da soldadura compreendam os seus princípios básicos e como este é afetado pelos vários parâmetros do processo, pois isto tem um impacto significativo no controlo da qualidade da soldadura e na melhoria da produtividade.
