Elektrisches Schweißen, ein Eckpfeiler moderner Fertigung und Bau, basiert auf intensiven Wärme, die von elektrischen Bögen zum Schmelzen und Sicherungsmetallen erzeugt werden. Die damit verbundene Temperatur ist ein Schlüsselfaktor für die Fähigkeit, selbst den härtesten Materialien zusammenzuführen, variiert jedoch je nach Schweißtyp, Geräteeinstellungen und geschweißten Metallen.
Der Kern der Wärme: elektrische Lichtbogentemperatur
Im Herzen des elektrischen Schweißens befindet sich der elektrische Bogen, der gebildet wird, wenn ein elektrischer Strom zwischen einer Elektrode und dem Werkstück durch ionisiertes Gas springt. Dieser Bogen ist extrem heiß, wobei die Temperaturen in der Regel zwischen 3.000 und 20.000 Grad liegen. Der breite Bereich ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen, einschließlich der Art des Schweißverfahrens, der aktuellen Intensität und der beteiligten Materialien.
Beispielsweise liegt die Lichtbogentemperatur im Stabschweißen (abgeschirmtes Metallbogenschweißen, Smaw) zwischen 3.000 Grad und 6.000 Grad. Dies reicht aus, um gemeinsame Metalle wie Weichstahl zu schmelzen, der einen Schmelzpunkt von rund 1.510 Grad hat. Das MIG -Schweißen (Metallinertgasschweißen) erzeugt einen ähnlichen Bogentemperaturbereich, wobei die meisten Anwendungen zwischen 3.500 und 7.000 Grad betrieben werden. Der Lichtbogen in TIG -Schweißen (Wolfram -Inertgasschweißen) ist noch heißer und erreicht oft 5.000 bis 10.000 Grad, sodass es mit hohem - Schmelzen - Punktmetalle wie Titanium (Schmelzpunkt um 1.668 Grad) und stasiglosen Stahl umgehen kann.
Temperaturschwankungen über Schweißtypen
Unterschiedliche elektrische Schweißmethoden sind so konzipiert, dass bestimmte Temperaturen für die beabsichtigten Verwendungszwecke erzeugt werden. Das TIG -Schweißen, das für Präzisionsarbeiten an exotischen Metallen bekannt ist, erfordert eine höhere Lichtbogentemperatur, um eine ordnungsgemäße Fusion von Metallen mit hohen Schmelzpunkten sicherzustellen. Seine nicht - Verbrauchswolfram -Elektrode kann extremer Wärme standhalten, sodass der ARC diese erhöhten Temperaturen ohne Beschädigung erreichen kann.
MIG -Schweißen, das in der Massenproduktion, die Temperatur und Effizienz weit verbreitet ist. Seine Lichtbogentemperatur ist hoch genug, um den Fülldraht und das Grundmetall schnell, aber nicht so hoch zu schmelzen, dass es zu übermäßigem Spritzer oder Verzerrungen führt. Dies macht es ideal zum Schweißen von dünn bis mittel - Dicke Stahlblätter in der Automobil- und Geräteherstellung.
Das Stabschweißen, eine vielseitige Option für Feldreparaturen und dickes Metallverbinden, arbeitet im Vergleich zu TIG bei einer niedrigeren Lichtbogentemperatur, erzeugt jedoch für eine tiefe Penetration ausreichend Wärme. Die Flussbeschichtung an Stickelektroden reguliert die Wärmeverteilung und sorgt dafür, dass der geschmolzene Metallpool mit einer kontrollierten Geschwindigkeit zu starken Schweißnähten abkühlt.
Wärmeübertragung und Metallschmelzen
Während der Bogen selbst extrem heiß ist, ist die Temperatur am Schweißpool - den Bereich, in dem das Metall tatsächlich schmilzt. - ist etwas niedriger, aber immer noch weit über dem Schmelzpunkt des Grundmetalls. Bei Weichstahlschweißen reicht die Schweißpooltemperatur typischerweise zwischen 1.500 bis 2.500 Grad. Dies ist heiß genug, um den Stahl vollständig zu schmelzen, sodass er mit dem Füllstoffmetall (falls verwendet) mischen und eine starke Bindung bilden können, wenn er abkühlt.
Die Wärme aus dem ARC überträgt durch Strahlung und Leitung auf das Werkstück. In dickeren Metallen breitet sich die Wärme mehr aus, sodass höhere Lichtbogentemperaturen oder längere Schweißzeiten erforderlich sind, um sicherzustellen, dass die gesamte Gelenkdicke schmilzt. Beispielsweise erfordert das Schweißen einer 10 -mm -dicken Stahlplatte eine höhere Lichtbogentemperatur oder mehrere Pässe im Vergleich zum Schweißen eines 1 -mm -Dünnblechs, da mehr Wärme erforderlich ist, um das dickere Material zu durchdringen.
Faktoren, die die Schweißtemperatur beeinflussen
Mehrere Faktoren beeinflussen die tatsächliche Temperatur beim elektrischen Schweißen. Die Stromintensität ist ein Hauptfaktor: Eine höhere Stromstärke führt zu einem heißeren Bogen. Ein MIG -Schweißer auf 200 Ampere erzeugt einen heißeren Bogen als ein Set auf 100 Ampere, wodurch es für dickere Metalle geeignet ist. Die Spannung spielt auch eine Rolle, da eine höhere Spannung die Lichtbogenlänge erhöht, was die Wärme über eine größere Fläche verteilen kann.
Die Art der Elektroden- und Füllmaterial kann die Wärmeabsorption beeinflussen. Im TIG -Schweißen verwendete Wolfram -Elektroden haben einen hohen Schmelzpunkt (ungefähr 3.422 Grad), sodass sie ihre Form auch in einem heißen Bogen aufrechterhalten können. Im Gegensatz dazu kann die Flussbeschichtung an Stickelektroden den Bogen in gewissem Maße isolieren und sich auf die Verteilung der Wärme auf das Werkstück auswirken.
Das geschweißte Metall wirkt sich auch auf die Temperaturanforderungen aus. Metalle mit höheren Schmelzpunkten wie Nickellegierungen (Schmelzpunkt um 1.453 Grad) erfordern einen heißeren Bogen als Weichstahl. Schweißer passen ihre Geräteeinstellungen so an die Eigenschaften des Metalls und stellen sicher, dass die Lichtbogentemperatur ausreicht, um das Material ohne Überhitzung zu schmelzen und Defekte wie Burn - durch oder knacken.
Sicherheitsüberlegungen mit hohen Temperaturen
Die extreme Wärme von elektrischem Schweißen stellt erhebliche Sicherheitsrisiken dar. Der Bogen kann selbst aufgrund einer kurzen Exposition sofort zu schweren Verbrennungen führen. Schweißer müssen Flamme - resistente Kleidung, Handschuhe und Helme mit dunklen Linsen tragen, um vor Wärme und ultraviolettem Strahlung zu schützen. Das während des Schweißen erzeugte heiße Metall und Funken können brennbare Materialien entzünden, sodass die Arbeitsbereiche von Brennstoffen ferngehalten werden müssen, und Feuerlöscher sollten leicht verfügbar sein.
Post - Schweißnaht, das geschweißte Metall bleibt für einen längeren Zeitraum heiß und behält häufig die Temperaturen über 100 Grad stundenlang. Dies bedeutet, dass auch nach Abschluss des Schweißens das Risiko von Verbrennungen besteht, und die ordnungsgemäße Kühlung oder Markierung heißer Oberflächen ist unerlässlich.
Abschluss
Das elektrische Schweißen erzeugt extrem hohe Temperaturen, wobei die Lichtbogentemperaturen je nach Schweißtyp und Einstellungen von 3.000 Grad bis 20.000 Grad liegen. Diese Wärme reicht aus, um eine breite Palette von Metallen zu schmelzen, von gängigen Weichstahl bis zu hohen Festzeln. Die spezifische Temperatur ist auf das Schweißverfahren, die Materialdicke und den Metalltyp zugeschnitten, wodurch starke, zuverlässige Verbindungen gewährleistet werden. Während die intensive Wärme das Elektroschweißen wirksam macht, erfordert sie auch strenge Sicherheitsvorkehrungen, um die Arbeitnehmer zu schützen und Brände zu verhindern. Das Verständnis dieser Temperaturdynamik ist der Schlüssel zur sicheren und effizienten Verwendung von elektrischem Schweißen in verschiedenen Industrie- und Reparaturanwendungen.
