焊接速度与焊缝质量的关系

栏目：行业知识发布时间：2021-09-03

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前言

对焊接速度与焊缝质量的关系，要辩证地理解，不可偏废。主要体现在加热阶段与结晶阶段。

一、加热阶段

在高频直缝焊管的工况下，管坯边缘从室温被加热到焊接温度，其间，管坯边缘没有任何保护，完全裸露在空气中，这就不可避免地与空气中的氧、氮等发生激烈反应，使焊缝中的氮、氧化物显著增加，据测定，焊缝中的氮含量因之提高20~45倍，氧含量因之提高7~35 倍；同时，对焊缝有益的锰、碳等合金元素大量烧损和蒸发，致使焊缝力学性能降低。由此可见，在这个意义上讲，焊接速度越慢，焊缝质量越差。

不仅如此，被加热管坯边缘暴露在空气中的时间越长，即焊接速度慢，会引起较深层也产生非金属氧化物，这些深层次非金属氧化物在随后的挤压结晶过程中，难以被全部挤出焊缝，结晶后便以非金属夹杂的形式残留在焊缝中，形成一个明显的脆弱界面，从而破坏焊缝组织的连贯性，降低焊缝强度。而焊接速度快，氧化时间就短，所产生的非金属氧化物较少且仅限于表层，很容易在随后的挤压过程中被挤出焊缝，焊缝中也不会有过多非金属氧化物残留，焊缝强度高。

二、结晶阶段

根据金属学原理，欲获得高强度的焊缝，就必须使焊缝组织的晶粒尽可能细化；而细化的基本途径是在短时间内形成足够多的晶核，使它们在尚未显著长大时相互接触便结束结晶过程。这就要求通过提高焊接速度，让焊缝迅速离开加热区，才能使焊缝在较大的过冷度下快速结晶；当过冷度增大时，生核率能够大大增加，成长率增加较少，从而达到细化焊缝晶粒的目的。

因此，无论从焊接过程的加热阶段看，还是从焊后的冷却看，都是在满足基本焊接条件的前提下，焊接速度越快，焊缝质量越好。