нержавеющая сталь 304 широко используемый металлический материал в различных промышленных применениях. Этот материал демонстрирует хорошую свариваемость, и для его соединения использовались многие методы сварки. Однако исследования и применение сварки оплавлением для этого материала остаются относительно ограниченными. В этой статье мы кратко обсудим использование машины для контактной стыковой сварки для нержавеющей стали.
Стыковая контактная сварка — это метод контактной сварки, при котором соединение достигается путем нагрева контактного сопротивления между заготовками. На контактирующих торцевых поверхностях двух заготовок имеются мельчайшие точки контакта. Во время сварки через эти точки проходит сильный ток, быстро повышая температуру и расплавляя металл, образуя жидкие «мосты». Эти жидкие мосты взрываются под воздействием высокотемпературных паров металла, создавая эффект вспышки. Поскольку мосты непрерывно образуются и лопаются, на контактных поверхностях и вблизи них устанавливается подходящее температурное поле, покрывающее торцевые поверхности слоем жидкого металла. На этом этапе прикладывается усилие осадки, чтобы закрыть зазор, выталкивая слой жидкого металла и позволяя лежащему под ним твердому металлу прочно сцепиться.
На практике контактная стыковая сварка показывает многообещающий потенциал для крупномасштабной сварки прутков из нержавеющей стали или профилей большого сечения. Более того, как высоколегированная аустенитная сталь, изучение ее контактной сварки имеет важное значение.
Нержавеющая сталь 304 — это нержавеющая сталь 18/8 с содержанием хрома, превышающим 18%. Во время сварки легко образуется оксид хрома (Cr₂O₃), который может ослабить прочность соединения. По сравнению с углеродистая сталь, аустенитная нержавеющая сталь имеет более низкую электропроводность, более низкую теплопроводность и более высокий коэффициент теплового расширения. Эти свойства приводят к значительным сварочным напряжениям, которые становятся более выраженными с увеличением толщины заготовки и подвода тепла. Хрупкость после сварки и подверженность холодным трещинам делают сварку плавлением особенно сложной. Однако стыковая сварка оплавлением имеет определенные преимущества. Непрерывное образование и разрыв металлических мостиков во время оплавления облегчают теплопередачу, что приводит к меньшему температурному градиенту в зоне термического влияния по сравнению со сваркой оплавлением. Кроме того, на этапе осадки хрупкие материалы и оксиды выбрасываются в виде заусенцев, образуя плотное сварное соединение.
Компания Agera разработала серию машин для контактной стыковой сварки (мощностью от 100 кВА до 800 кВА) специально для толстых пластин 304 и прутков большого диаметра. В ходе разработки и испытаний было обнаружено, что вторичное напряжение и допуск на осадку существенно влияют на прочность сварного соединения на разрыв. Для прутков из нержавеющей стали 304 диаметром 6–34 мм оптимальные результаты достигаются при вторичном напряжении 6–8 В и допуске на осадку примерно 30–40% диаметра. В этих условиях разрывы при растяжении возникают вдали от зоны сварки. Правильная регулировка сварочного тока помогает снизить пиковые температуры в соединении, предотвращая осаждение карбида хрома и минимизируя межкристаллитную коррозию.
При сварке сверхтолстых пластин скин-эффект вызывает более высокую плотность тока на поверхности, чем в сердцевине, создавая градиент температуры от поверхности к центру. Предварительный нагрев перед оплавлением, умеренное снижение сварочного тока и обеспечение надлежащей теплопроводности могут улучшить проплавление соединения. Кроме того, увеличение скорости и силы осадки помогает снизить затвердевание соединения и предотвращает образование пустот.
Вышеизложенное обсуждение основано на технических идеях инженеров Agera по контактной стыковой сварке. Если вы хотите узнать больше о контактной сварке нержавеющей стали, мы приглашаем вас пообщаться с нашей командой по исследованиям и разработкам и производству для дальнейшего изучения.
Russian 
English 
Spanish 
Korean 
French