NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ TẠO PLASMA ĐẾN NHIỆT ĐỘ CỦA HỒ QUANG PLASMA LỖ KHÓA KHI HÀN THÉP TẤM DÀY BẰNG CÔNG NGHỆ HÀN LAI GHÉP PLASMA - MAG

Tóm tắt

Hầu hết tất cả các quá trình hàn phụ thuộc vào việc làm nóng chảy các bề mặt kim loại nên công suất đầu vào trên một đơn vị diện tích luôn là một thông số quan trọng và thường được gọi là “mật độ công suất”. Bằng cách sử dụng tham số này có thể chia các quá trình hàn nóng chảy thành hai nhóm: quá trình thông thường và quá trình hàn có mật độ năng lượng cao. Các quá trình hàn có mật độ năng lượng cao với mật độ năng lượng trên khoảng 10⁹ W/m², như hàn hồ quang Plasma lỗ khóa (PAW), hàn chùm tia laser và hàn chùm tia điện tử. Quá trình hàn Plasma lỗ khóa được tạo ra bằng cách tăng cường độ dòng điện hàn và thay đổi khí tạo Plasma và điều này tạo ra một hồ quang plasma rất mạnh, tương tự như chùm tia laser. Trong bài báo này, ảnh hưởng của khí tạo Plasma đến nhiệt độ hồ quang của Plasma lỗ khóa khi hàn thép tấm dày bằng công nghệ hàn lai ghép Plasma – MAG (HPAW) đã được nghiên cứu. Kết quả tính toán cho thấy nhiệt độ trung bình của cột hồ quang Plasma có thể tăng 20% khi thay khí tạo Plasma từ khí Ar tinh khiết sang hỗn hợp khí Ar + 10%H₂. Nhờ kết quả này, có thể thành công hàn ngấu hoàn toàn tấm thép Cacbon thường dày 12 mm không cần vát mép với 1 lượt hàn bằng công nghệ hàn lai ghép HPAW và các đặc trưng cơ học của mối hàn cũng sẽ được nghiên cứu.

Title

STUDY ON THE INFLUENCE OF PLASMA GAS ON THE ARC TEMPERATURE OF THE KEYHOLE PLASMA ARC WELDING TO FULL PENETRATION WELDING OF THICK MILD STEEL BY HYBRID PLASMA-MAG PROCESSES

Abstract

Since all welding processes depend on fusing the metal surfaces, the power input per unit area is always a critical parameter. This is usually referred to as “power density”, and can be expressed in units of watts per square meter (W/m²). High power density welding processes with energy densities above around 10⁹W/m², such as keyhole plasma arc welding (PAW), laser beam welding and electron beam welding. Keyhole plasma is carried out by increasing the current level and the plasma gas flow. In this paper, the influence of Plasma gas on the arc temperature of the keyhole plasma arc welding to full penetration welding of thick mild steel using Plasma-MAG hybrid welding (HPAW) was investigated. The experimental results indicate that the average temperature of the arc column Plasma increased by 20% by changing the Plasma gas from pure Ar gas to Ar + 10%H₂ gas mixture. As a result, single pass full penetration welding of 12-mm thick mild steel with no groove was produced successfully by HPAW and their mechanical properties were investigated.