1. กระบวนการเชื่อมด้วยความร้อน
ภายใต้การทำงานของแหล่งความร้อนในการเชื่อม โลหะจะถูกทำให้ร้อนและหลอมละลายในพื้นที่ และปรากฏการณ์ของการส่งผ่านและการกระจายความร้อนจะเกิดขึ้นในเวลาเดียวกัน ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นตลอดกระบวนการเชื่อมทั้งหมด กล่าวคือ กระบวนการเชื่อมด้วยความร้อนและกระบวนการทางกายภาพและเคมีของการเชื่อมเกิดขึ้นและพัฒนาในกระบวนการนี้ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพและผลผลิตของการเชื่อม
2. กระบวนการโลหะวิทยาการเชื่อม
ที่อุณหภูมิสูง ปฏิกิริยาเคมีทางโลหวิทยาจะเกิดขึ้นระหว่างโลหะหลอมเหลว ตะกรัน และก๊าซ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อองค์ประกอบ โครงสร้างจุลภาค และคุณสมบัติของโลหะเชื่อม
3. การตกผลึกของโลหะและการเปลี่ยนเฟสระหว่างการเชื่อม
ภายใต้สภาวะการเชื่อม โลหะที่หลอมเหลวจะถูกทำให้เย็นลงอย่างต่อเนื่องและรวดเร็วหลังจากที่แหล่งความร้อนออกไป และกระบวนการตกผลึกและการตัดกันจะเกิดขึ้นเพื่อสร้างรอยเชื่อม ในกระบวนการนี้ ข้อบกพร่องต่างๆ เช่น การแยกตัว การรวมตัว ความพรุน การแตกร้าวขณะร้อน การชุบแข็ง การเปราะและการแตกร้าวแบบเย็นอาจปรากฏขึ้นในโลหะเชื่อม การควบคุมและปรับการตกผลึกและการเปลี่ยนเฟสของโลหะเชื่อมเป็นกุญแจสำคัญอีกประการหนึ่งที่ช่วยให้มั่นใจในคุณภาพการเชื่อม โลหะฐานทั้งสองด้านของรอยเชื่อมได้รับผลกระทบจากความร้อนเนื่องจากการนำความร้อน ดังนั้นโครงสร้างจุลภาคจึงเปลี่ยนแปลง เกิดเป็นโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนในการเชื่อม (HAZ) ซึ่งอาจนำไปสู่ข้อบกพร่องหรือการเสื่อมประสิทธิภาพในด้านนี้
ลักษณะของกระบวนการเชื่อมด้วยความร้อน
1. การแปลของการกระทำทางความร้อน
การปรับตำแหน่งของการกระทำด้วยความร้อนหมายถึงความเข้มข้นของความร้อนในการเชื่อมในส่วนรอยต่อของส่วนเชื่อม แทนที่จะให้ความร้อนอย่างสม่ำเสมอกับส่วนเชื่อมทั้งหมด ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอเป็นคุณสมบัติพื้นฐานของกระบวนการเชื่อม ซึ่งแตกต่างจากการอบชุบด้วยความร้อนโลหะ
2. ความไม่แน่นอนของการกระทำทางความร้อน
ในกระบวนการเชื่อม แหล่งความร้อนจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่แน่นอน และผลกระทบจากความร้อนของจุดเชื่อมใดๆ จะเกิดขึ้นทันที นั่นคือ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของเวลา ภายใต้การกระทำของแหล่งความร้อนเข้มข้น ความเร็วในการทำความร้อนจะสูงมาก รวดเร็ว (อุณหภูมิในการเชื่อมอาร์คสูงกว่า 1,500 องศา · s-1) และความร้อนจะถูกถ่ายเทจากแหล่งความร้อนไปยังรอยเชื่อมในเวลาอันสั้น
ในขณะที่แหล่งความร้อนเคลื่อนที่ไปข้างหน้า โลหะที่ได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิสูงจะส่งความร้อนออกอย่างรวดเร็วและเย็นลง อุณหภูมิความร้อนของแต่ละจุดบนรอยเชื่อมเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งแสดงว่ากระบวนการถ่ายเทความร้อนไม่เสถียร
คุณภาพภายในของโลหะเชื่อม การเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของโซนที่ได้รับความร้อน สภาวะความเค้นของรอยเชื่อม และประสิทธิภาพการเชื่อมได้รับผลกระทบโดยตรงจากกระบวนการทางความร้อน กระบวนการระบายความร้อนในการเชื่อมจะกำหนดอุณหภูมิและเวลาที่มีอยู่ของบ่อเชื่อม อุณหภูมิและเวลาส่งผลโดยตรงต่อปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีของโลหะในบ่อเชื่อม หากปฏิกิริยาไม่สมบูรณ์จะเกิดการแยกชั้นในเนื้อโลหะเชื่อม ในกระบวนการเชื่อมด้วยความร้อน เนื่องจากการนำความร้อนจะทำให้โครงสร้างและคุณสมบัติของโลหะฐานบริเวณรอยเชื่อมเปลี่ยนไป ซึ่งสัมพันธ์กับลักษณะของความร้อนในการเชื่อม แหล่งที่มา เวลาในการทำความร้อน และอัตราการเย็นตัว และอาจก่อให้เกิดปรากฏการณ์การแข็งตัว การเปราะหรือการอ่อนตัวในภูมิภาคนี้
การเชื่อมเป็นกระบวนการให้ความร้อนและความเย็นที่ไม่สม่ำเสมอ การเปลี่ยนแปลงของอิลาสโตพลาสติคทางความร้อนในระดับต่างๆ กัน ส่งผลให้เกิดสภาวะความเค้นที่ไม่สม่ำเสมอและการเสียรูปหลังการเชื่อม เมื่อความเครียดในการเชื่อมและปัจจัยทางโลหะวิทยาทำงานร่วมกัน อาจเกิดรอยร้าวขึ้นได้ การปรับปรุงอัตราการหลอมของโลหะพื้นฐานและวัสดุตัวเติมเป็นวิธีการสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อม และอัตราการหลอมขึ้นอยู่กับผลกระทบของความร้อน กระบวนการทางความร้อนในการเชื่อมมีผลกระทบต่ออัตราการผลิตการเชื่อม เพื่อศึกษากระบวนการเชื่อมความร้อน ควรให้ความสนใจกับลักษณะของแหล่งความร้อนและลักษณะการถ่ายเทความร้อนของโลหะเชื่อม (โลหะฐาน) รวมถึงแหล่งความร้อนในการเชื่อม เขตข้อมูลอุณหภูมิการเชื่อม กฎพื้นฐานของการถ่ายเทความร้อนในการเชื่อม , การให้ความร้อนและการหลอมโลหะพื้นฐานและวัสดุเชื่อม, วัฏจักรความร้อนในการเชื่อม เป็นต้น
