Varmepåvirket zone

Den varmepåvirkede zone (HAZ) er en sektion af basismaterialet ( metal eller termoplast ), som, når det opvarmes under forarbejdning, ikke er smeltet, men dets mikrostruktur og egenskaber har ændret sig. HAZ opstår under svejsning og termisk skæring, men kan også dannes under bearbejdning på grund af friktionsopvarmning.

Graden af ​​ændring i materialets egenskaber i zonen afhænger af grundmaterialet, svejsningens fyldstof, volumen og koncentration af varme under svejseprocessen. Den resulterende mikrostruktur påvirker til gengæld både styrken af ​​den svejste samling og styrken af ​​strukturen [1] .

For eksempel under plasmaskæring af stål med lavt kulstofindhold har den varmepåvirkede zone ved skærekanten en strimmel af kulstoffattig martensit omkring 50 μm bred, bagved er der en strimmel med en overgangsstruktur - fra martensit med lavt kulstofindhold gennem bainit og et tyndt lag ferrit-perlit til ferrit - perlit - strukturen af ​​basismetallet [2] .

I henhold til fordelingen af ​​varmetemperaturer er den varmepåvirkede zone opdelt i følgende sektioner [3] :

• Fusion linje - grænsen mellem svejsemetallet og det usmeltede basismetal;
• Område med ufuldstændig smeltning, temperatur fra smeltepunkt til 1250°C;
• Område med overophedning, temperatur 1000-1250°C;
• Plot af normalisering , temperatur 840-1000 ° C;
• Område med ufuldstændig omkrystallisation, temperatur 700-870°C;
• Sektion af omkrystallisation ( tempering ), temperatur 250-650°C;
• Område med blå skørhed ( ældning ), temperatur 200-300°C.

Dimensionerne af den varmepåvirkede zone er i høj grad påvirket af grundmaterialets termiske diffusivitet - med en høj koefficient for termisk diffusivitet af materialet er svejseafkølingshastigheden høj, og dimensionerne af HAZ er relativt små. Mængden af ​​varme, der frigives under svejseprocessen, spiller også en vigtig rolle for HAZ. Så processen med gassvejsning foregår ved en høj varmetilførsel, hvilket øger størrelsen af ​​den varmepåvirkede zone til 20 ... 25 mm. Processer som laser- og elektronstrålesvejsning foregår ved en høj energikoncentration med en begrænset mængde varme, der frigives, hvilket fører til en reduktion i størrelsen af ​​HAZ til flere millimeter eller mindre. Buesvejsning indtager en mellemposition mellem disse to ekstreme processer for HAZ (HAZ-bredde fra 2 til 10 mm). For at beregne varmetilførslen ved lysbuesvejsning anvendes følgende formel:

hvor Q er varmetilførsel ( kJ /mm), V  er spænding ( V ), I  er strøm ( A ), S er svejsehastighed (mm/min). Effektivitetsfaktoren afhænger af svejseprocessen. Til svejsning med en ikke-forbrugelig elektrode har den en værdi på 0,6; til svejsning med belagte elektroder og svejsning med beskyttelsesgasser  - 0,8; til dykket lysbuesvejsning  - 1,0 [4] .

Litteratur

• Weman, Klas (2003). Håndbog i svejseprocesser. New York: CRC Press LLC. ISBN 0-8493-1773-8 .

Links

• Varmepåvirket zone og dens egenskaber

Noter

1. ↑ Varmepåvirket zone . Hentet 22. juni 2016. Arkiveret fra originalen 27. juni 2016. (ubestemt)
2. ↑ Plasmaskæring Arkivkopi af 26. august 2021 på Wayback Machine // I. G. Shirshov
3. ↑ Struktur af den varmepåvirkede zone under svejsning . Hentet 26. august 2021. Arkiveret fra originalen 26. august 2021. (ubestemt)
4. ↑ Hvad er forskellen mellem varmetilførsel og lysbueenergi? Arkiveret 13. juni 2021 på Wayback Machine