HEGESZTÉSI FOLYAMAT: DEFINÍCIÓ, TÍPUSOK, FOLYAMATOK

A cikk végén található PDF-fájl is letölthető.

Mi az a hegesztés?

A hegesztés egy állandó összekapcsolási folyamat, amelynek során két fémdarab egy darabot alkot a fémek olvadáspontjukra való hevítésével. További fémet, amelyet töltőfémnek is neveznek, adnak hozzá a melegítési folyamat során, hogy segítsék a két darab összekapcsolását.

Általában ez egy olyan eljárás, amelyben két hasonló (vagy) különböző fémdarabot össze lehet kapcsolni oly módon, hogy elég magas hőmérsékletre hevítik őket ahhoz, hogy a fémeket nyomás alkalmazása nélkül összeolvasztják (vagy) és töltőanyag segítségével (vagy).

Hegesztőgép

Hegesztőgépet használnak a hő létrehozására és a töltőfém felhordására. A töltőfémet a kötés kialakításához vagy magából az elektródából (vagy töltőanyaggal) szállítják. A termelt hő hőmérséklete 6000-7000°c nagyságrendű. Tehát beszéljük meg, melyek a különböző típusú hegesztési eljárások, és hogyan használják őket az iparban?

A hegesztési eljárások típusai

A következő típusú hegesztési eljárások vannak a hőtermelés módszere szerint:

1. MIG hegesztés

2. Pálcás hegesztés

3. AWI hegesztés

4. Plazma ívhegesztés

5. Elektronsugaras hegesztés

6. Lézersugár-hegesztés

7. Gázhegesztés

8. Folyasztózsinóros ívhegesztés

9. Automatikus hidrogénhegesztés

10. Elektrosalakos hegesztés

1. MIG hegesztés

MIG hegesztő tartók fémek inert gázos hegesztéséhez. Ezt a MIG hegesztési eljárást gázos fémíves hegesztésnek (GMAW) is azonosítják, amelyet huzalhegesztésnek is nevezhetünk.

Az ilyen típusú hegesztéseknél egy vékony huzal működik elektródaként, amelyet egy pisztolyra erősített orsóról táplálnak egy hajlékony csövön keresztül, és a hegesztőpisztolyon vagy a pisztolyon lévő fúvókán keresztül jön ki. A huzalt folyamatosan táplálják, amikor a ravaszt megnyomják hegesztőpisztoly.

2. Árnyékolt fémíves hegesztés (SMAW)

Kézi működtetésű fémívhegesztésként, fluxusos árnyékolt ívhegesztésként vagy pálcás hegesztésként is azonosítják. Az ilyen típusú hegesztési folyamatban, amelyben az ívet a fémrúd vagy elektróda (folyasztószerbevonatú) és a munkadarab közé ütik, a rúd és a munkadarab felülete megolvad, és hegesztőmedence jön létre.

A rúdon lévő fluxusbevonat egyidejű megolvadása során gáz és salak keletkezik, amely megvédi a hegesztési kötést a környezettől. Az árnyékolt fém ívhegesztés egy változatos eljárás, amely ideális vas- és nemvastartalmú anyagoknak az anyag vastagságával minden helyzetben történő összekapcsolására.

3. AWI-hegesztés

A TIG hegesztés a wolfram inert gázos ívhegesztést jelenti, az amerikai hegesztőtársaság (GTAW) néven is ismert. Ezt a hegesztési eljárást gázhegesztésnek is nevezik.

A TIG hegesztésnél volfrámelektródát használnak, mivel a volfrám magas olvadáspontú. Amikor vesszük a A tig hegesztési elektróda felforrósodik, de nem olvad meg, azt mondjuk, hogy nem fogyó elektróda. A nem fogyó elektródák nem azt jelentik, hogy nem tartanak örökké, hanem azt, hogy nem olvadnak meg és a hegesztési varrat részévé válnak.

4. Plazmaíves hegesztés (PAW)

A plazmaíves hegesztés (PAW) egy olyan ívhegesztési eljárás, amely során a volfrám nem fogyasztható elektróda és a munkadarab között összenyomott ív által termelt hőt (transzferált íveljárás) vagy vízhűtéses szűkítő fúvókát (nem átvitt íves eljárás) használnak fel.

A plazma pozitív ionok, elektronok és semleges gázmolekulák gázhalmazállapotú keveréke. Az átvitt íveljárás nagy energiasűrűségű plazmasugarat hoz létre, és kerámiák, rézötvözetek, acélok, alumínium, nikkelötvözetek és titánötvözetek nagysebességű hegesztésére és vágására használható.

5. Elektronsugaras hegesztés (EBW)

Az elektronsugaras hegesztés olyan hegesztési eljárás, amely a nagy energiájú elektronsugár által létrehozott hőt alkalmazza. Az elektronok eltalálják a munkadarabot, és mozgási energiájuk a fémet felmelegítő hőenergiává alakul át, így a munkadarab élei összekapcsolhatók és a fagyás után hegesztés keletkezik.

Az EBM egy folyékony halmazállapotú hegesztési eljárás is. Amelyben a fém-fém csatlakozás folyékony vagy olvadt állapotban készül. Hegesztési eljárásként is leírják, mivel elektronok kinetikus energiáját fogadja el két fém munkadarab összekapcsolásához.

6. Lézersugaras hegesztés (LBW)

A lézersugaras hegesztés (LBW) egy hegesztési eljárás, amelyben a munkadarabra irányított nagy energiájú lézersugár hőt hoz létre. A lézersugár felmelegíti és megolvasztja a munkadarab végeit, így kötés jön létre.

A lézeres hegesztésnél (LBM) a kötést átlapolt ponthegesztések sorozataként vagy folyamatos hegesztésként alakítják ki. A lézeres hegesztést az elektronikai, a kommunikációs és a repülőgépiparban alkalmazzák, kis alkatrészeket tartalmazó orvosi és tudományos berendezések gyártására.

7. Gázhegesztés

A gázhegesztés úgy történik, hogy az összekötendő oldalakat vagy felületeket gázlánggal megolvasztják és az olvadt fémet összefolyják, így hűtéskor szilárd, folytonos kötés jön létre.

Az oxigén-acetilén keverékeket sokkal nagyobb mértékben használják, mint másokat, és előkelő helyet foglalnak el a hegesztőiparban. Az oxi-acetilén láng hőmérséklete a legforróbb területén körülbelül 3200 °C, míg az oxigén-hidrogén lángban elért hőmérséklete körülbelül 1900 °C.

8. Folyasztószeres ívhegesztés (FCAW)

Ez a fajta hegesztés szinte hasonló MIG hegesztés . Valójában a MIG hegesztők gyakran végeznek folyasztószeres ívhegesztést. Ennél a hegesztésnél a huzalnak van egy fluxus magja, amely gázpajzsot képez a varrat körül. Ez csökkenti a külső gázellátás iránti keresletet.

Az FCAW jobban megfelel durva, nehézfémekhez, mivel ez egy magas hőfokú hegesztési eljárás. Általában nehéz berendezések javítására használják erre a célra. Ez egy olyan folyamat, amely nem termel túl sok hulladékot. Mivel nincs szükség külső gázra, olcsóbb is.

9. Atomhidrogén-hegesztés

Az atomos hidrogénhegesztés egy rendkívül magas hőmérsékletű hegesztési forma, amelyet ívatomos hegesztésnek neveznek. Az ilyen típusú hegesztéshez hidrogéngázt kell használni két volfrámból készült elektróda árnyékolására. Elérheti az acetilén égőnél magasabb hőmérsékletet, és elkészíthető töltőfémmel vagy anélkül.

10. Elektrosalakos hegesztés

Ez egy fejlett hegesztési eljárás, amelyet két fémdarab vékony végeinek függőleges összekapcsolására használnak. Ahelyett, hogy a hegesztést a kötés külső oldalára használnák, az a két darab vége között történik.

A rézelektróda huzalt egy fém vezetőcsövön keresztül vezetik át, amely töltőfémként fog működni. A teljesítmény hozzáadásával létrejön az ív, és a varrat alatt elkezdődik a hegesztés, amelyet lassan felfelé mozgatnak, és a varrat helyén hegesztést hoznak létre.

A hegesztési pozíciók típusai

A hegesztési pozíciók négy fő típusa a következő:

1. Lapos pozíció (1G és 1F)

2. Vízszintes helyzet (2G és 2F)

3. Függőleges helyzet (3F és 3G)

4. Felső pozíció (4G és 4F)

1. Lapos helyzet

A legkézenfekvőbb kivitelezési mód a lapos pozíció, amelyet néha lefelé irányuló pozíciónak is neveznek. Ez magában foglalja a hegesztést a csatlakozás tetején. Ebben az esetben az olvadt fémet a csatlakozásnál lefelé húzzák. Az eredmény egy gyorsabb és egyszerűbb hegesztés.

Az 1G-ben és 1F-ben az 1-es szám a lapos helyzetre vonatkozik, míg a G betű a horonyhegesztésre és az F betű a sarokvarratra vonatkozik.

2. Vízszintes helyzet (2G és 2F)

Ez a helyzet nehezebb, mint a lapos helyzet, és több szakértelmet igényel a hegesztő kezelőtől a javítása.

A 2G egy hornyos hegesztési pozíció, amely magában foglalja a hegesztési tengely vízszintes vagy közel vízszintes síkban történő elhelyezését. A hegesztési varrat felületének körülbelül függőleges síkban kell feküdnie.

A 2F egy saruhegesztési pozíció, amelyben a hegesztést olyan felületek felső oldalán végzik, amelyek közel vízszintesek egy közel függőleges felülettel szemben. Ebben a helyzetben a fáklyát általában 45 fokos szögben tartják.

3. Függőleges helyzet (3F és 3G)

Ebben a helyzetben mind a darab, mind a varrat függőlegesen vagy közel függőlegesen fekszik. A 3F és 3G a függőleges szegély és a függőleges horony pozíciókhoz vezet.

Amikor a hegesztést függőlegesen végzik, a gravitációs erő lefelé nyomja az olvadt fémet, és ezért hajlamos egymásra rakódni. Ennek ellensúlyozására használhat felfelé vagy lefelé irányuló függőleges pozíciót.

Felfelé, függőleges helyzetben történő ellenőrzéshez irányítsa a lángot felfelé, és 45 fokos szöget zár be a darabbal. Ily módon a hegesztő a munkadarab alsó részeiből fémet alkalmaz a gravitációs erő felé történő hegesztéshez.

4. Felső pozíció (4G és 4F)

Az ilyen típusú hegesztési helyzetben a hegesztés a kötés aljáról történik. Ez a legbonyolultabb és legnehezebb pozícióban dolgozik. A 4G és 4F pozíciók horony- és sarokvarratokhoz valók.

Fej feletti helyzetben a kötésre lerakódott fém a darabon egy lyukhoz vezet, amely magasabb koronájú gyöngyben fordul elő. Ennek elkerülése érdekében tartsa kicsiben az olvadt tócsát. Ha a hegesztési tócsa túl hosszú lesz, egy pillanatra szüntesse meg a lángot, hogy az olvadt fém lehűljön.

A hegesztési eljárás előnyei

1. A jó hegesztés erősebb lesz, mint az alap- vagy nem nemesfém.

2. Gyorsabb folyamat a szegecseléshez és öntéshez képest.

3. A hegesztési eljárással komplett merev kötések biztosíthatók.

4. Minden fémre és ötvözetre alkalmazható.

5. Hegesztéssel nehéz formák állíthatók elő.

6. A hegesztőberendezés hordozható és könnyen karbantartható.

7. A hegesztési folyamat során nem keletkezik zaj, mint a szegecselésnél.

8. A hegesztési folyamat kevesebb munkaterületet igényel, mint a szegecselés.

9. A hézag bármely helye könnyedén elkészíthető.

A hegesztési eljárás hátrányai

1. Káros sugárzást, füstöt bocsát ki és makulátlanul (hirtelen szikrafröccsenés).

2. A hegesztett kötések jobban törhetők, ezért a fárasztó szilárdságuk kisebb, mint az összekapcsolt elemeké.

3. Torzulást eredményez és belső feszültségeket indukál.

4. A fémek megfelelő rögzítéséhez bizonyos befogók és rögzítések szükségesek.

5. A hegesztéshez szakképzett munkásokra és áramra van szükség.

6. A hegesztési munka ellenőrzése nehezebb és költségesebb, mint a szegecselés.

A hegesztés alkalmazásai

A hegesztés alkalmazása annyira eltérő és kiterjedt, hogy nem túlzás azt állítani, hogy nincs olyan fémipar és mérnöki ág, amely ne alkalmazná a hegesztést ilyen vagy olyan formában, nevezetesen az autóipar, a hajózás, a repülőgépipar és az építőipar. Főleg gyártáshoz használják.

Néhány alkalmazás a következő:

• Hajógyártás

• Vasúti kocsik

• Gépkocsi alváz és karosszériaépítés

• Földmozgató testek

• Ablak redőnyök

• Ajtók, kapuk

• Mindenféle gyártási munka.

---

Következtetés

Amint azt már tudja, a hegesztés egy erős összekapcsolási folyamat, amelyben két fémrész együtt alkot egy részt a fémek olvadáspontjukra való melegítésével. Egyes hegesztési típusokat gépek végzik, és költséges speciális berendezéseket igényelnek. A hegesztés a szegecseléssel és öntéssel kapcsolatos gyorsabb módszer.