A relação entre a velocidade de soldagem e a qualidade da solda.

A relação entre a velocidade de soldagem e a qualidade da solda deve ser compreendida de forma dialética, e nenhuma das duas etapas deve ser negligenciada. Ela se reflete principalmente nas etapas de aquecimento e cristalização.

1. Etapa de aquecimento

Nas condições de trabalho de soldagem de tubos com costura reta de alta frequência, a borda do tubo em branco é aquecida da temperatura ambiente até a temperatura de soldagem. Durante esse período, a borda do tubo em branco fica completamente exposta ao ar, sem qualquer proteção. Isso inevitavelmente causa reações intensas com oxigênio, nitrogênio e outras substâncias presentes no ar, aumentando significativamente o teor de nitrogênio e óxidos na junta de solda. Constatou-se que o teor de nitrogênio na junta de solda aumenta de 20 a 45 vezes como resultado. O teor de oxigênio, consequentemente, aumenta de 7 a 35 vezes. Ao mesmo tempo, uma grande quantidade de elementos de liga, como manganês e carbono, que são benéficos para a junta de solda, são queimados e evaporados, resultando em uma diminuição das propriedades mecânicas da junta. Com base nisso, pode-se observar que, nesse sentido, quanto menor a velocidade de soldagem, pior a qualidade da junta de solda.

Além disso, quanto maior o tempo de exposição da borda do tubo aquecido ao ar, ou seja, quanto menor a velocidade de soldagem, maior será a produção de óxidos não metálicos em camadas mais profundas. Esses óxidos não metálicos profundos são difíceis de serem completamente removidos da junta de solda durante o processo subsequente de cristalização por extrusão. Após a cristalização, eles permanecem na junta de solda na forma de inclusões não metálicas, formando uma interface frágil e distinta. Isso destrói a coesão da microestrutura da solda e reduz sua resistência. Quanto maior a velocidade de soldagem, menor o tempo de oxidação e menor a quantidade de óxidos não metálicos produzidos, que ficam restritos à camada superficial e podem ser facilmente removidos da junta de solda durante o processo subsequente de extrusão. Também não haverá excesso de resíduos de óxidos não metálicos na junta de solda, resultando em alta resistência.

2. Estágio de cristalização

De acordo com os princípios da metalografia, para obter soldas de alta resistência, é necessário refinar ao máximo os grãos da microestrutura da solda. A abordagem básica para o refinamento consiste em formar um número suficiente de núcleos cristalinos em um curto período de tempo, de modo que entrem em contato uns com os outros antes de crescerem significativamente e o processo de cristalização terminar. Isso requer o aumento da velocidade de soldagem para que o cordão de solda saia rapidamente da zona de aquecimento, permitindo que a cristalização ocorra rapidamente com um maior grau de subresfriamento. Quando o grau de subresfriamento aumenta, a taxa de nucleação pode aumentar significativamente, enquanto a taxa de crescimento aumenta menos, atingindo assim o objetivo de refinar o grão da solda.

Portanto, seja na fase de aquecimento do processo de soldagem ou no resfriamento após a soldagem, desde que as condições básicas de soldagem sejam atendidas, quanto maior a velocidade de soldagem, melhor a qualidade da solda.

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