Basiese beginsels van sweiswerk

'n Sweislas kan gedefinieer word as 'n samesmelting van metale wat geproduseer word deur verhitting tot 'n geskikte temperatuur met of sonder die toepassing van druk, en met of sonder die gebruik van 'n vulmateriaal.

In smeltsweiswerk genereer 'n hittebron voldoende hitte om 'n gesmelte poel metaal van die vereiste grootte te skep en in stand te hou. Die hitte kan deur elektrisiteit of deur 'n gasvlam voorsien word. Elektriese weerstandsweiswerk kan as smeltsweiswerk beskou word omdat 'n mate van gesmelte metaal gevorm word.

---

Vastefase-prosesse produseer sweislasse sonder om die basismateriaal te smelt en sonder die byvoeging van 'n vulmetaal. Druk word altyd aangewend, en oor die algemeen word 'n mate van hitte verskaf. Wrywingshitte word ontwikkel in ultrasoniese en wrywingverbinding, en oondverhitting word gewoonlik in diffusiebinding gebruik.

Die elektriese boog wat in sweiswerk gebruik word, is 'n hoëstroom-, laespanning-ontlading, gewoonlik in die reeks 10–2 000 ampère by 10–50 volt. 'n Boogkolom is kompleks, maar bestaan ​​breedweg uit 'n katode wat elektrone uitstraal, 'n gasplasma vir stroomgeleiding en 'n anodegebied wat betreklik warmer as die katode word as gevolg van elektronbombardement. 'n Gelykstroom (GS) boog word gewoonlik gebruik, maar wisselstroom (AC) boë kan gebruik word.

Totale energie-insette in alle sweisprosesse oorskry dit wat nodig is om 'n las te produseer, omdat nie al die hitte wat opgewek word effektief benut kan word nie. Doeltreffendheid wissel van 60 tot 90 persent, afhangende van die proses; sommige spesiale prosesse wyk wyd van hierdie figuur af. Hitte gaan verlore deur geleiding deur die onedelmetaal en deur straling na die omgewing.

Die meeste metale, wanneer dit verhit word, reageer met die atmosfeer of ander nabygeleë metale. Hierdie reaksies kan uiters nadelig wees vir die eienskappe van 'n sweislas. Die meeste metale, byvoorbeeld, oksideer vinnig wanneer dit gesmelt word. ’n Laag oksied kan behoorlike binding van die metaal verhoed. Gesmelte metaaldruppels wat met oksied bedek is, word in die sweislas vasgevang en maak die voeg bros. Sommige waardevolle materiale wat vir spesifieke eienskappe bygevoeg word, reageer so vinnig op blootstelling aan die lug dat die metaal wat neergelê is nie dieselfde samestelling het as wat dit aanvanklik gehad het nie. Hierdie probleme het gelei tot die gebruik van vloeistowwe en inerte atmosfeer.

In smeltsweiswerk het die vloeimiddel 'n beskermende rol om 'n beheerde reaksie van die metaal te fasiliteer en dan oksidasie te voorkom deur 'n kombers oor die gesmelte materiaal te vorm. Fluxe kan aktief wees en help in die proses of onaktief wees en bloot die oppervlaktes beskerm tydens aansluiting.

Inerte atmosfeer speel 'n beskermende rol soortgelyk aan dié van vloede. In gasbeskermde metaalboog- en gasbeskermde wolframboogsweiswerk vloei 'n inerte gas - gewoonlik argon - uit 'n ring wat die fakkel in 'n aaneenlopende stroom omring, wat die lug van rondom die boog verplaas. Die gas reageer nie chemies met die metaal nie, maar beskerm dit bloot teen kontak met die suurstof in die lug.

Die metallurgie van metaalverbinding is belangrik vir die funksionele vermoëns van die gewrig. Die boogsweis illustreer al die basiese kenmerke van 'n las. Drie sones spruit uit die deurgang van 'n sweisboog: (1) die sweismetaal, of samesmeltingsone, (2) die hitte-geaffekteerde sone, en (3) die onaangeraakte sone. Die sweismetaal is daardie gedeelte van die las wat tydens sweiswerk gesmelt is. Die hitte-geaffekteerde sone is 'n streek aangrensend aan die sweismetaal wat nie gesweis is nie, maar 'n verandering in mikrostruktuur of meganiese eienskappe ondergaan het as gevolg van die hitte van sweiswerk. Die onaangeraakte materiaal is dit wat nie genoeg verhit is om sy eienskappe te verander nie.

Sweis-metaal samestelling en die toestande waaronder dit vries (stol) beïnvloed aansienlik die vermoë van die voeg om aan diensvereistes te voldoen. In boogsweiswerk bestaan ​​die sweismetaal uit vulmateriaal plus die basismetaal wat gesmelt het. Nadat die boog verby is, vind vinnige afkoeling van die sweismetaal plaas. ’n Eengangsweislas het ’n gegote struktuur met kolomvormige korrels wat strek vanaf die rand van die gesmelte swembad tot by die middel van die sweislas. In 'n meervoudige sweislas kan hierdie gietstruktuur gewysig word, afhangende van die spesifieke metaal wat gesweis word.

Die basismetaal aangrensend aan die sweislas, of die hitte-geaffekteerde sone, word aan 'n reeks temperatuursiklusse onderwerp, en die verandering in struktuur daarvan hou direk verband met die piektemperatuur op enige gegewe punt, die tyd van blootstelling en die verkoelingstempo's. Die tipes onedelmetaal is te veel om hier te bespreek, maar hulle kan in drie klasse gegroepeer word: (1) materiale wat nie deur sweishitte beïnvloed word nie, (2) materiale wat deur strukturele verandering verhard is, (3) materiale wat deur neerslagprosesse verhard word.

Sweiswerk veroorsaak spanning in materiale. Hierdie kragte word geïnduseer deur sametrekking van die sweismetaal en deur uitbreiding en dan sametrekking van die hitte-geaffekteerde sone. Die onverhitte metaal plaas 'n beperking op bogenoemde, en aangesien sametrekking oorheers, kan die sweismetaal nie vrylik saamtrek nie, en 'n spanning word in die las opgebou. Dit staan ​​algemeen bekend as oorblywende spanning, en vir sommige kritieke toepassings moet dit verwyder word deur hittebehandeling van die hele vervaardiging. Residuele spanning is onvermydelik in alle gelaste strukture, en as dit nie beheer word nie, sal buiging of vervorming van die sweiswerk plaasvind. Beheer word uitgeoefen deur sweistegniek, jigs en toebehore, vervaardigingsprosedures en finale hittebehandeling.