Värmepåverkad zon

Den värmepåverkade zonen (HAZ) är en del av basmaterialet ( metall eller termoplast ), som, när den värms upp under bearbetningen, inte har smält, men dess mikrostruktur och egenskaper har förändrats. HAZ uppstår vid svetsning och termisk skärning, men kan även bildas under bearbetning på grund av friktionsuppvärmning.

Graden av förändring av materialets egenskaper i zonen beror på basmaterialet, svetsens tillsatsmetall, volymen och koncentrationen av värme under svetsprocessen. Den resulterande mikrostrukturen påverkar i sin tur både styrkan hos svetsfogen och strukturens styrka [1] .

Till exempel, under plasmaskärning av lågkolhaltiga stål, har den värmepåverkade zonen vid skärkanten en remsa av lågkolhaltig martensit ca 50 μm bred, bakom den finns en remsa med en övergångsstruktur - från lågkolhaltig martensit genom bainit och ett tunt lager ferrit-perlit till ferrit - perlitstrukturen hos basmetallen [2] .

Enligt fördelningen av uppvärmningstemperaturer är den värmepåverkade zonen uppdelad i följande sektioner [3] :

• Fusion line - gränsen mellan svetsmetallen och den osmälta basmetallen;
• Område med ofullständig smältning, temperatur från smältpunkt till 1250°C;
• Område med överhettning, temperatur 1000-1250°C;
• Normaliseringsdiagram , temperatur 840-1000 ° C;
• Område med ofullständig omkristallisation, temperatur 700-870°C;
• Sektion av omkristallisation ( härdning ), temperatur 250-650°C;
• Område med blå sprödhet ( åldrande ), temperatur 200-300°C.

Dimensionerna för den värmepåverkade zonen påverkas i hög grad av basmaterialets termiska diffusivitet - med en hög koefficient för termisk diffusivitet hos materialet är svetskylningshastigheten hög och dimensionerna på HAZ är relativt små. Mängden värme som frigörs under svetsprocessen spelar också en viktig roll för HAZ. Så processen med gassvetsning sker vid en hög värmetillförsel, vilket ökar storleken på den värmepåverkade zonen till 20 ... 25 mm. Processer som laser- och elektronstrålesvetsning sker vid en hög energikoncentration med en begränsad mängd värme som frigörs, vilket leder till en minskning av storleken på HAZ till flera millimeter eller mindre. Bågsvetsning upptar en mellanposition mellan dessa två extrema processer för HAZ (HAZ-bredd från 2 till 10 mm). För att beräkna värmetillförseln vid bågsvetsning används följande formel:

där Q är värmetillförsel ( kJ /mm), V  är spänning ( V ), I  är ström ( A ), S är svetshastighet (mm/min). Effektivitetsfaktorn beror på svetsprocessen. För svetsning med en icke förbrukningsbar elektrod har den ett värde på 0,6; för svetsning med belagda elektroder och svetsning med skyddsgaser  - 0,8; för nedsänkt bågsvetsning  - 1,0 [4] .

Litteratur

• Weman, Klas (2003). Handbok för svetsprocesser. New York: CRC Press LLC. ISBN 0-8493-1773-8 .

Länkar

• Värmepåverkad zon och dess egenskaper

Anteckningar

1. ↑ Värmepåverkad zon . Hämtad 22 juni 2016. Arkiverad från originalet 27 juni 2016. (obestämd)
2. ↑ Plasmaskärning Arkivkopia av 26 augusti 2021 på Wayback Machine // I. G. Shirshov
3. ↑ Uppbyggnad av den värmepåverkade zonen under svetsning . Hämtad 26 augusti 2021. Arkiverad från originalet 26 augusti 2021. (obestämd)
4. ↑ Vad är skillnaden mellan värmetillförsel och ljusbågsenergi? Arkiverad 13 juni 2021 på Wayback Machine