A hegesztés alapelvei

A hegesztést úgy lehet meghatározni, mint a fémek összeillesztését, amelyet megfelelő hőmérsékletre melegítünk, nyomás felhasználásával vagy anélkül, töltőanyag felhasználásával vagy anélkül.

A fúziós hegesztés során a hőforrás elegendő hőt generál a szükséges méretű olvadt fémkészlet létrehozásához és fenntartásához. A hőt villamos energiával vagy gázlánggal lehet biztosítani. Az elektromos ellenállás hegesztése fúziós hegesztésnek tekinthető, mivel valamilyen olvadt fém képződik.

A szilárd fázisú folyamatok hegesztést eredményeznek anélkül, hogy megolvasztanák az alapanyagot, és töltőfém hozzáadása nélkül. A nyomást mindig alkalmazzák, és általában némi hőt biztosítanak. A súrlódási hőt ultrahangos és súrlódáshoz kapcsolódnak, és a kemence fűtését általában a diffúziós kötéshez használják.

A hegesztéshez használt elektromos ív egy magas áramú, alacsony feszültségű kisülést jelent, általában 10–2000 amperben, 10–50 volt mellett. Az ARC oszlop összetett, de tágabb értelemben egy katódból áll, amely elektronokat, gázplazmát bocsát ki az áramvezetéshez, és egy anód -régió, amely viszonylag melegebbé válik, mint a katód, az elektronbombázás miatt. Általában egy közvetlen áram (DC) ívet használnak, de váltakozó áram (AC) ívek alkalmazhatók.

Az összes hegesztési folyamat teljes energiabemenete meghaladja azt, ami az ízület előállításához szükséges, mivel nem minden előállított hő felhasználható. A hatékonyság a folyamattól függően 60-90 % -on változhat; Egyes speciális folyamatok nagymértékben eltérnek ettől az ábrától. A hőt elveszítik az alapfémen keresztüli vezetés és a környezet sugárzása.

A legtöbb fém, ha melegítik, reagál a légkörrel vagy más közeli fémekkel. Ezek a reakciók rendkívül káros lehetnek a hegesztett ízület tulajdonságaira. A legtöbb fém, például olvadt esetén gyorsan oxidálódik. Az oxidréteg megakadályozhatja a fém megfelelő kötését. Az oxiddal bevont olvadt fémes cseppek a hegesztésbe kerülnek, és az ízületi törékenyvé teszik. A specifikus tulajdonságokhoz hozzáadott értékes anyagok olyan gyorsan reagálnak a levegőnek való kitettségre, hogy a lerakódott fém nem azonos kompozícióval rendelkezik, mint az eredetileg. Ezek a problémák a fluxusok és az inert atmoszférák használatához vezettek.

A fúziós hegesztés során a fluxus védő szerepet játszik a fém szabályozott reakciójának megkönnyítésében, majd az oxidáció megakadályozásában azáltal, hogy takarót képez az olvadt anyag felett. A fluxusok aktívak lehetnek, segíthetnek a folyamatban vagy inaktívak, és egyszerűen védik a felületeket a csatlakozás során.

Az inert légkör védelmi szerepet játszik, mint a fluxusoké. A gázárnyalatú fém-ívben és a gázárnyalatú volfrám-ívben egy inert gáz hegesztése-általában argon-egy folyamatos patakban körülvevő gyűrűből származik, és a levegőt az ív körül kiszorítva. A gáz kémiailag nem reagál a fémkel, hanem egyszerűen védi a levegőben lévő oxigénnel való érintkezéstől.

A fémcsatlakozás kohászat fontos az ízület funkcionális képességeihez. Az ívhegesztés szemlélteti az ízület összes alapvető jellemzőjét. Három zóna egy hegesztési ív áthaladásából származik: (1) a hegesztési fém vagy a fúziós zóna, (2) a hő által érintett zóna és (3) a nem érintett zóna. A hegesztési fém az ízület olyan része, amelyet a hegesztés során megolvasztottak. A hő által érintett zóna egy olyan hegesztési fém melletti régió, amelyet nem hegesztettek, de a hegesztés hője miatt mikroszerkezet vagy mechanikai tulajdonságok megváltoztak. A nem érintett anyag az, amelyet nem melegítettek kellőnek ahhoz, hogy megváltoztassák tulajdonságait.

A hegesztési fém összetétele és azok a feltételek, amelyek mellett fagyaszt (megszilárdul), jelentősen befolyásolja az ízület azon képességét, hogy megfeleljen a szolgáltatási követelményeknek. Az ívhegesztés során a hegesztési fém töltőanyagot tartalmaz, plusz az olvadt bázisfém. Az ív áthaladása után a hegesztési fém gyors hűtése történik. Az egy átmeneti hegesztésnek van egy öntvényszerkezete, amely oszlopos szemcsékkel az olvadt medence szélétől a hegesztés közepéig terjed. Egy többszörös hegesztésnél ez az öntött szerkezet módosítható, a hegesztett fémtől függően.

A hegesztéssel szomszédos bázisfém, vagy a hő által érintett zóna hőmérsékleti ciklusok tartományának van kitéve, és szerkezetének változása közvetlenül kapcsolódik az adott ponton, az expozíció idején és a hűtési sebességhez. Az alapfém típusai túlságosan sokak ahhoz, hogy itt megvitassák, de három osztályba csoportosíthatók: (1) A hegesztés által nem érintett anyagok, (2) A szerkezeti változások által megkeményedett anyagok, (3) A csapadék folyamatok által megkeményedett anyagok.

A hegesztés feszültségeket okoz az anyagokban. Ezeket az erőket a hegesztési fém összehúzódása és a tágulás, majd a hő által érintett zóna összehúzódása indukálja. A fűtött fém a fentiek korlátozását vonja maga után, és mivel a összehúzódás dominál, a hegesztési fém nem tud szabadon összehúzódni, és az ízületben stressz alakul ki. Ezt általában maradék stressznek nevezik, és bizonyos kritikus alkalmazásokhoz a teljes gyártás hőkezelésével kell eltávolítani. A maradék stressz elkerülhetetlen az összes hegesztett szerkezetben, és ha nem ellenőrzött meghajlás, vagy a hegesztés torzulása történik. Az irányítást hegesztési technikával, szerszámlákkal és szerelvényekkel, gyártási eljárásokkal és végleges hőkezeléssel gyakorolják.