W tym artykule dowiesz się, co to jest spawanie? 10 różnych rodzajów procesów spawania z ich pracą, zaletą, wadą, aplikacjami i innymi.

A także możesz pobrać plik PDF tego artykułu na końcu.

Co to jest spawanie?

Spawanie jest trwałym procesem łączącym, w którym dwa kawałki metalu razem tworzą jeden kawałek, ogrzewając metale do ich punktów topnienia. Podczas procesu ogrzewania dodaje się również dodatkowy metal zwany metalem wypełniającym, aby pomóc połączyć dwa kawałki ze sobą.

Zasadniczo jest to proces, w którym dwa metalowe elementy podobne (lub) odmienne można połączyć, ogrzewając je do temperatury wystarczająco wysokiej, aby połączyć metale z (lub) bez zastosowania ciśnienia i z (lub) bez pomocy materiału wypełniającego.

Maszyna spawalnia

Do tworzenia ciepła i nałożenia metalu wypełniacza służy maszynie spawalniczej. Metal wypełniający jest dostarczany w celu utworzenia złącza, albo z samej elektrody (lub) przez materiał wypełniający. Temperatura wytwarzanego ciepła wynosi rzędu od 6000 ° do 7000 ° C. Porozmawiajmy więc, jakie są różne rodzaje procesów spawania i jak są one wykorzystywane w branżach?

Rodzaje procesów spawalniczych

Poniżej znajdują się rodzaje procesów spawania zgodnie z metodą wygenerowanej ciepła:

1. Spawanie mig

2. Spawanie

3. Spawanie TIG

4. Spawanie łuku w osoczu

5. Spawanie wiązki elektronów

6. Spawanie wiązki laserowej

7. Spawanie gazowe

8. Spawanie sznurka strumienia

9. Spawanie wodoru automatycznego

10. Spawanie elektrozlagowe

1. Spawanie Mig

Spawanie MIG utrzymuje się w przypadku spawania gazu obojętnego metalowego. Ten proces spawania MIG jest również identyfikowany jako spawanie łuku gazowego (GMAW), które można również wywołać spawanie drutu.

W tego rodzaju spawaniu cienki drut działa jako elektroda karmiona ze szpuli przymocowanej na pistolecie przez elastyczną rurkę i wychodzi z dyszy na pistolecie spawalniczym lub pochodni. Drut jest podawany w sposób ciągły, gdy spust jest wyciągany na pistolet spawalniczy.

2. Spawanie łuku z ekranami (smaw)

Jest to również identyfikowane jako ręcznie operowane spawanie łuku, spawanie łukowym lub spawanie patyka. W tego rodzaju procesie spawania, w którym łuk jest uderzony między metalowym prętem lub elektrodą (powlekany strumień) a przedmiotem obrabia, powierzchnia zarówno pręta, jak i topnienia przedmiotu obrabianego w celu utworzenia puli spawalniczej.

Jednoczesne topienie powłoki strumieniowej na pręcie wytwarza gaz i żużla, które osłoni spawanie ze środowiska. Spawanie łuku ekranowego jest różnym procesem idealnym do łączenia materiałów żelaznych i nieżelaznych o grubości materiału na wszystkich pozycjach.

3. Spawanie TIG

Spawanie TIG oznacza spawanie gazu wolframowego, od American Welding Society jest ono również identyfikowane jako (GTAW). Ten proces spawania jest również nazywany spawaniem gazowym.

Spawanie TIG wykorzystuje elektrodę wolframową, ponieważ wolfram ma wysoką temperaturę topnienia. Kiedy bierzemy elektrodę spoiny TIG staje się gorąca, ale nie topimy, mówimy, że jest to elektroda niekonsumowalna. Elektrody niekonsumowalne nie oznaczają, że nie trwają wiecznie i oznacza, że ​​nie topi się i nie staje się częścią spoiny.

4. Spawanie łuku w osoczu (PAW)

Spawanie łuku w osoczu (PAW) to proces spawania łuku wykorzystujący ciepło generowane przez sprężone łuk między elektrodą niekonsumowalną wolframową a przedmiotem obrabianym (proces przeniesionego łuku) lub zwężoną wodą dyszą (proces łuku nie przeniesienia).

Plazma jest gazowym pomieszaniem jonów dodatnich, elektronów i neutralnych cząsteczek gazu. Proces przeniesionego łuku tworzy strumienie plazmowe o wysokiej gęstości energii i może być stosowany do szybkiego spawania i ceramiki cięcia, stopów miedzi, stali, aluminium, stopów niklu i stopów tytanowych.

5. Spawanie wiązki elektronów (EBW)

Spawanie wiązki elektronów to proces spawania, który stosuje ciepło utworzone przez wiązkę elektronów o wysokiej energii. Elektrony uderzyły w przedmiot obrabiany, a ich energia kinetyczna jest przekształcana w energię cieplną podgrzewając metal, dzięki czemu można podłączyć krawędzie przedmiotu obrabianego, a po zamrażaniu uformowano spoinę.

EBM jest również procesem spawania stanu ciekłego. W którym staw z metalem do metalu jest wytwarzany w stanie ciekłym lub stopionym. Jest również opisany jako Proces spawania , ponieważ przyjmuje energię kinetyczną elektronów, aby dołączyć do dwóch metalowych obrabiów.

6. Spawanie wiązki laserowej (LBW)

Spawanie wiązki laserowej (LBW) to proces spawania, w którym ciepło powstaje przez wiązkę laserową o wysokiej energii ukierunkowaną na przedmiot obrabiany. Wiązka laserowa ogrzewa i topi końce przedmiotu obrabianego, tworząc staw.

W spawaniu laserowym (LBM) złącze powstaje jako sekwencja nakładających się spoin punktowych lub jako spoiny ciągłej. Spawanie laserowe jest stosowane w branży elektronicznej, komunikacji i lotniczej, do produkcji sprzętu medycznego i naukowego, zawierającego małe komponenty.

7. Spawanie gazowe

Spawanie gazowe wykonuje się przez topnienie boków lub powierzchni, które można połączyć płomieniem gazowym i zapewniając spływ stopionego metalu, tworząc w ten sposób stały ciągły staw po chłodzeniu.

Mieszanki tlenu-acetylenu są używane w bardzo większym stopniu niż inne i zajmują znaczącą pozycję w branży spawalniczej. Temperatura płomienia oksy-acetylenu w jego najgorętszym obszarze wynosi około 3200 ° C, podczas gdy temperatura osiągnięta w płomieniu tlenowym wynosi około 1900 ° C.

8. Spawanie łuku rdzeniowego strumienia (FCAW)

Ten rodzaj spawania jest prawie podobny do spawania MIG. W rzeczywistości spawacze MIG często mogą wykonywać spawanie łukowe. W tym spawaniu drut ma rdzeń strumienia, który tworzy tarczę gazową wokół spoiny. Zmniejsza to popyt na zewnętrzną podaż gazu.

FCAW lepiej nadaje się do szorstkich, ciężkich metali, ponieważ jest to proces spawania cieplnego. W tym celu jest zwykle używany do naprawy ciężkiego sprzętu. Jest to proces, który nie wytwarza zbyt dużej ilości odpadów. Ponieważ nie ma potrzeby zewnętrznego gazu, kosztuje również mniej.

9. Spawanie wodoru atomowe

Spawanie wodoru atomowego jest wyjątkowo wysokotemperaturową formą spawania zwanego spawaniem ARC. Ten rodzaj spawania wymaga użycia gazu wodorowego do osłonięcia dwóch elektrod utworzonych z wolframu. Może osiągnąć temperatury nad pochodnią acetylenu i można to zrobić z metalem wypełniającym lub bez.

10. Spawanie elektrozlagowe

Jest to zaawansowany proces spawania, który służy do łączenia cienkich końców dwóch metalowych kawałków pionowo. Zamiast spawania jest używana na zewnątrz stawu, odbędzie się ona między końcami dwóch kawałków.

Drut elektrody miedzianej jest zasilany przez metalową rurkę prowadzącą, która będzie działać jako metal wypełniający. Po dodaniu mocy wytwarzany jest łuk, a spoina jest uruchamiana poniżej szwu i przesuwa się powoli, tworząc spoinę zamiast szwu.

Rodzaje pozycji spawalniczych

Poniżej znajdują się cztery główne rodzaje pozycji spawania:

1. Pozycja płaska (1G i 1F)

2. Pozycja pozioma (2G i 2F)

3. Pozycja pionowa (3F i 3G)

4. Pozycja napowietrzna (4G i 4F)

1. Płaska pozycja

Najbardziej oczywistym typem do wykonania jest płaska pozycja, czasami nazywana pozycją dłoni. Obejmuje to spawanie u szczytu stawu. W tym przypadku stopiony metal jest ciągnięty w dół na staw. Rezultatem jest szybsza i łatwiejsza spawa.

W 1G i 1F numer 1 odnosi się do pozycji płaskiej, podczas gdy litera G dotyczy spoiny groove, a litera F dotyczy spoiny filetu.

2. Pozycja pozioma (2G i 2F)

Jest to trudniejsza pozycja niż pozycja płaska i wymaga więcej umiejętności od operatora spawania, aby ją poprawić.

2G to pozycja spoiny groove, która obejmuje umieszczenie osi spoiny w płaszczyźnie poziomej lub prawie poziomym. Na twarz spoiny musi leżeć w płaszczyźnie pionowej.

2F to pozycja spoiny filetowej, w której spawanie jest wykonywane po górnej stronie powierzchni, które są prawie poziome na powierzchni, która jest prawie pionowa. W tej pozycji pochodnia jest zwykle utrzymywana pod kątem 45 stopni.

3. Pionowa pozycja (3F i 3G)

W tej pozycji zarówno kawałek, jak i spoina leżą pionowo lub prawie pionowo. 3F i 3G prowadzą do pionowego filetu i pozycji rowka pionowego.

Gdy spawanie odbywa się pionowo, siła grawitacji popycha stopiony metal w dół, a zatem ma tendencję do układania. Aby temu przeciwdziałać, możesz użyć pozycji pionowej w górę lub w dół.

Aby sprawdzić go w pozycji pionowej w górę, wskaż płomień w górę, umieszczając go pod kątem 45 stopni do kawałka. W ten sposób spawacz nakłada metal z dolnych części przedmiotu obrabianego, aby spawać w kierunku siły grawitacji.

4. Pozycja napowietrzna (4G i 4F)

W tego rodzaju pozycji spawania spawanie odbywa się z dna złącza. Ma najbardziej złożoną i trudną pozycję do pracy. Pozycje 4G i 4F dotyczą spoin groove i filet.

W pozycji napowietrznej metal osadzony do stawu prowadzi do otworu na kawałku, występującym w koraliku o wyższej koronie. Aby tego uniknąć, zachowaj małą stopioną kałużę. Jeśli kałuża spoiny staje się zbyt długa, na chwilę wyeliminuj płomień, aby umożliwić ostygnięcie stopionego metalu.

Zalety procesu spawania

1. Dobra spoina będzie silniejsza niż rodzic lub metal bazowy.

2. Szybszy proces w porównaniu do nitowania i odlewania.

3. Kompletne sztywne połączenia mogą być wyposażone w proces spawania.

4. Mające zastosowanie do wszystkich metali i stopów.

5. Trudne kształty mogą być wytwarzane przez spawanie.

6. Spawanie jest przenośne i można go łatwo utrzymać.

7. Podczas procesu spawania nie powstaje hałas, jak w przypadku nitingu.

8. Proces spawania wymaga mniejszej przestrzeni roboczej w porównaniu z nitą.

9. Każda przestrzeń stawu może być wykonana z łatwością.

Wady procesu spawania

1. Daje szkodliwe promieniowanie, opary i nieskazitelne (nagłe posypanie iskry).

2. Spawane stawy są bardziej łamliwe, a zatem ich siła zmęczenia jest mniejsza niż członkowie.

3. Powoduje zniekształcenie i indukuje naprężenia wewnętrzne.

4. Potrzebuje niektórych przyrządów i urządzeń do prawidłowego przechowywania metali.

5. Do spawania potrzebne są wykwalifikowani pracownicy i energia elektryczna.

6. Kontrola pracy spawalniczej jest trudniejsza i bardziej kosztowna niż praca nikierna.

Zastosowania spawania

Zastosowanie spawania jest tak różne i duże, że nie byłoby przesadne stwierdzenie, że nie ma branży metali i nie ma gałęzi inżynierii, która nie korzysta z spawania w takiej czy innej formie, a mianowicie przemysł motoryzacyjny, wysyłka, lotnicza i budowlana. Jest to głównie stosowane do produkcji.

Niektóre aplikacje to:

• Okrętownictwo

• Trenerzy kolei

• Podwozie samochodowe i kulturystyka

• Ciała Movermover

• Okiennice

• Drzwi, bramy

• Wszystkie rodzaje prac wytwarzających.

Wniosek

Jak wiecie, spawanie jest silnym procesem łączącym, w którym dwie części metalu razem tworzą jedną część poprzez podgrzewanie metali do ich punktów topnienia. Niektóre rodzaje spawania są wytwarzane przez maszyny i wymagają kosztownego wyspecjalizowanego sprzętu. Spawanie jest szybszą metodą związaną z nitowaniem i odlewem.