Σύγκριση κοινών διαδικασιών συγκόλλησης

5. Άλλες μέθοδοι συγκόλλησης

Αυτές οι μέθοδοι συγκόλλησης ανήκουν σε διαφορετικούς βαθμούς εξειδικευμένων μεθόδων συγκόλλησης και το πεδίο εφαρμογής τους είναι σχετικά στενό. Περιλαμβάνει κυρίως ηλεκτροσυγκολλήσεις και συγκόλληση υψηλής συχνότητας με θερμότητα αντίστασης ως ενέργεια. συγκόλληση αερίου, συγκόλληση πίεσης αερίου και συγκόλληση εκρηκτικών με χημική ενέργεια ως ενέργεια συγκόλλησης · συγκόλληση τριβής, συγκόλληση ψυχρής πίεσης, συγκόλληση υπερήχων και συγκόλληση διάχυσης με μηχανική ενέργεια ως ενέργεια συγκόλλησης.

(1) Ηλεκτροσυγκολλήσεις

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η ηλεκτροσυγκολλήσεις είναι μια μέθοδος συγκόλλησης που χρησιμοποιεί τη θερμότητα αντίστασης της λιωμένης σκωρίας ως πηγή ενέργειας. Η διαδικασία συγκόλλησης πραγματοποιείται στην κατακόρυφη θέση συγκόλλησης στο διάκενο συναρμολόγησης που σχηματίζεται από τις ακραίες όψεις των δύο τεμαχίων εργασίας και από τα υδρόψυκτα χαλκό ρυθμιστικά και στις δύο πλευρές. Κατά τη συγκόλληση, το άκρο του τεμαχίου τήκεται από τη θερμότητα ηλεκτρικής αντίστασης που παράγεται από τη σκωρία. Σύμφωνα με το σχήμα του ηλεκτροδίου που χρησιμοποιείται στη συγκόλληση, η συγκόλληση με ηλεκτρόδιο διαιρείται σε ηλεκτροσυγκολλήσεις ηλεκτροδίων, ηλεκτροσυγκολλητική πλάκα ηλεκτροδίου και συγκόλληση με ηλεκτρόδιο ακροφυσίου. Τα πλεονεκτήματα της ηλεκτροσυγκολλήσεως είναι: το πάχος του συγκολλήσιμου τεμαχίου είναι μεγάλο (από 30 mm έως περισσότερα από 1000 mm) και η παραγωγικότητα είναι υψηλή. Χρησιμοποιείται κυρίως για συγκόλληση αρμών και αρμών Τ στην σπασμένη επιφάνεια Η ηλεκτροσυγκόλληση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συγκόλληση διαφόρων χαλύβδινων κατασκευών, καθώς και για ομαδική συγκόλληση χυτών. Οι ηλεκτροσυγκολλημένοι σύνδεσμοι έχουν αργή θέρμανση και ψύξη, ευρεία ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα, χονδροειδείς μικροδομές και ανθεκτικότητα, επομένως απαιτείται κανονική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση.

(2) Συγκόλληση υψηλής συχνότητας

Η ίδια συγκόλληση συχνότητας χρησιμοποιεί θερμότητα στερεάς αντίστασης ως πηγή ενέργειας. Κατά τη συγκόλληση, η αντίσταση θερμότητας που παράγεται στο τεμάχιο εργασίας από ρεύμα υψηλής συχνότητας χρησιμοποιείται για τη θέρμανση της επιφάνειας της περιοχής συγκόλλησης του τεμαχίου προς τηγμένη ή στενή πλαστική κατάσταση και στη συνέχεια εφαρμόζεται η δύναμη αναστάτωσης (ή δεν εφαρμόζεται) για να πραγματοποιηθεί η μεταλλική συγκόλληση. Επομένως, είναι μια μέθοδος συγκόλλησης αντίστασης σε στερεά φάση. Η συγκόλληση υψηλής συχνότητας μπορεί να χωριστεί σε συγκόλληση υψηλής συχνότητας επαφής και συγκόλληση υψηλής συχνότητας επαγωγής σύμφωνα με τον τρόπο με τον οποίο το ρεύμα υψηλής συχνότητας παράγει θερμότητα στο τεμάχιο εργασίας. Όταν έρχεστε σε επαφή με συγκόλληση υψηλής συχνότητας, το ρεύμα υψηλής συχνότητας ρέει στο αντικείμενο εργασίας μέσω μηχανικής επαφής με το τεμάχιο εργασίας. Στην επαγωγή συγκόλλησης υψηλής συχνότητας, το ρεύμα υψηλής συχνότητας δημιουργεί επαγωγικό ρεύμα στο τεμάχιο εργασίας μέσω της σύζευξης του εξωτερικού πηνίου επαγωγής του τεμαχίου εργασίας. Η συγκόλληση υψηλής συχνότητας είναι μια εξαιρετικά εξειδικευμένη μέθοδος συγκόλλησης και ο ειδικός εξοπλισμός πρέπει να εξοπλιστεί σύμφωνα με το προϊόν. Υψηλή παραγωγικότητα, ταχύτητα συγκόλλησης έως 30m / min. Χρησιμοποιείται κυρίως για συγκόλληση διαμήκων ραφών ή σπειροειδών ραφών κατά την κατασκευή σωλήνων.

(3) Συγκόλληση αερίου

Η συγκόλληση αερίου είναι μια μέθοδος συγκόλλησης που χρησιμοποιεί τη φλόγα αερίου ως πηγή θερμότητας Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη είναι η φλόγα οξυγόνου-ακετυλενίου με αέριο ακετυλένιο ως καύσιμο. Επειδή ο εξοπλισμός είναι απλός και εύχρηστος, αλλά η ταχύτητα θέρμανσης και η παραγωγικότητα της συγκόλλησης αερίου είναι χαμηλές, η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα είναι μεγάλη και είναι εύκολο να προκαλέσει μεγάλη παραμόρφωση. Η συγκόλληση αερίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συγκόλληση πολλών σιδηρούχων μετάλλων, μη σιδηρούχων μετάλλων και κραμάτων. Γενικά κατάλληλο για συντήρηση και συγκόλληση μονοκόμματων λεπτών πλακών.

(4) Συγκόλληση πίεσης αέρα

Όπως η συγκόλληση αερίου, η συγκόλληση πίεσης αερίου χρησιμοποιεί επίσης τη φλόγα αερίου ως πηγή θερμότητας. Κατά τη συγκόλληση, τα άκρα των δύο τεμαχίων εργασίας θερμαίνονται σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία και στη συνέχεια εφαρμόζεται αρκετή πίεση για να επιτευχθεί μια σταθερή ένωση. Είναι μια συγκόλληση στερεάς φάσης. Δεν προστίθεται μέταλλο πλήρωσης κατά τη συγκόλληση πίεσης αερίου και συχνά χρησιμοποιείται για συγκόλληση σιδηροτροχιάς και συγκόλληση χάλυβα.

(5) Εκρηκτική συγκόλληση

Η εκρηκτική συγκόλληση είναι μια άλλη μέθοδος συγκόλλησης στερεάς φάσης που χρησιμοποιεί τη θερμότητα της χημικής αντίδρασης ως πηγή ενέργειας. Αλλά χρησιμοποιεί την ενέργεια που παράγεται από την εκρηκτική έκρηξη για να πραγματοποιήσει τη μεταλλική σύνδεση. Κάτω από τη δράση του κύματος έκρηξης, δύο κομμάτια μετάλλου μπορούν να επιταχυνθούν και να κτυπηθούν για να σχηματίσουν έναν μεταλλικό δεσμό σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο. Μεταξύ των διαφόρων μεθόδων συγκόλλησης, το εύρος των συνδυασμών ανόμοιων μετάλλων που μπορούν να συγκολληθούν με εκρηκτική συγκόλληση είναι το ευρύτερο. Η εκρηκτική συγκόλληση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συγκόλληση μεταλλουργικά ασύμβατων δύο μετάλλων σε διάφορους αρμούς μετάβασης. Η εκρηκτική συγκόλληση χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον για επένδυση επίπεδων πλακών με σχετικά μεγάλη επιφάνεια και είναι μια αποτελεσματική μέθοδος κατασκευής σύνθετων πάνελ.

(6) Συγκόλληση τριβής

Η συγκόλληση τριβής είναι συγκόλληση στερεάς φάσης με τη μηχανική ενέργεια ως πηγή ενέργειας. Χρησιμοποιεί τη θερμότητα που παράγεται από τη μηχανική τριβή μεταξύ των δύο επιφανειών για να πραγματοποιήσει τη μεταλλική σύνδεση. Η θερμότητα της συγκόλλησης τριβής συγκεντρώνεται στην επιφάνεια του αρμού, έτσι η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα είναι στενή. Πρέπει να ασκείται πίεση μεταξύ των δύο επιφανειών. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η πίεση αυξάνεται στο τέλος της θέρμανσης, έτσι ώστε το θερμό μέταλλο να συνδέεται με αναστάτωση. Γενικά, η επιφάνεια συγκόλλησης δεν λιώνει. Η συγκόλληση τριβής έχει υψηλή παραγωγικότητα. Κατ 'αρχήν, σχεδόν όλα τα μέταλλα που μπορούν να θερμανθούν σφυρηλατημένα μπορούν να συγκολληθούν με τριβή. Η συγκόλληση με τριβή μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για συγκόλληση ανόμοιων μετάλλων. Είναι κατάλληλο για τεμάχια εργασίας με κυκλική διατομή και μέγιστη διάμετρο 100 mm.

(7) Συγκόλληση με υπερήχους

Η συγκόλληση με υπερήχους είναι επίσης μια μέθοδος συγκόλλησης στερεάς φάσης που χρησιμοποιεί τη μηχανική ενέργεια ως πηγή ενέργειας Όταν εκτελείται συγκόλληση με υπερήχους, το τεμάχιο συγκόλλησης βρίσκεται σε χαμηλή στατική πίεση και η δόνηση υψηλής συχνότητας που εκπέμπεται από το υπερηχογράφημα μπορεί να προκαλέσει την επιφάνεια της άρθρωσης να προκαλέσει ισχυρή τριβή ρωγμών και να θερμανθεί στη θερμοκρασία συγκόλλησης για να σχηματίσει δεσμό. Η συγκόλληση με υπερήχους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συγκόλληση μεταξύ των περισσότερων μεταλλικών υλικών και μπορεί να πραγματοποιήσει συγκόλληση μεταξύ μετάλλων, ανόμοιων μετάλλων και μεταξύ μετάλλων και μη μετάλλων. Μπορεί να εφαρμοστεί στην επαναλαμβανόμενη παραγωγή μεταλλικών συρμάτων, φύλλων αλουμινίου ή λαμαρίνας από 2 έως 3 mm ή λιγότερο. (8) Συγκόλληση διάχυσης Η συγκόλληση διάχυσης είναι γενικά μια μέθοδος συγκόλλησης στερεάς φάσης με έμμεση θερμική ενέργεια ως πηγή ενέργειας. Συνήθως πραγματοποιείται υπό κενό ή προστατευτική ατμόσφαιρα. Κατά τη συγκόλληση, οι επιφάνειες των δύο προς συγκόλληση τεμαχίων εργασίας έρχονται σε επαφή μεταξύ τους υπό υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση και διατηρούνται για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα για να φτάσουν την απόσταση μεταξύ των ατόμων και συνδυάζονται μέσω απλής διάχυσης ατόμων. Πριν από τη συγκόλληση, δεν είναι απαραίτητο μόνο να καθαρίσετε τα οξείδια και άλλες ακαθαρσίες στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας, αλλά και η τραχύτητα της επιφάνειας πρέπει να είναι χαμηλότερη από μια συγκεκριμένη τιμή για να εξασφαλιστεί η ποιότητα συγκόλλησης. Η συγκόλληση διάχυσης δεν έχει σχεδόν καμία επιβλαβής επίδραση στις ιδιότητες του υλικού που συγκολλάται. Μπορεί να συγκολλήσει πολλά από τα ίδια και ανόμοια μέταλλα και ορισμένα μη μεταλλικά υλικά, όπως κεραμικά. Η συγκόλληση διάχυσης μπορεί να συγκολλήσει σύνθετες κατασκευές και τεμάχια εργασίας με πολύ διαφορετικά πάχη.

Παράμετροι διεργασίας συγκόλλησης με λέιζερ.

1. Πυκνότητα ισχύος. Η πυκνότητα ισχύος είναι μία από τις πιο κρίσιμες παράμετροι στην επεξεργασία λέιζερ. Με υψηλότερη πυκνότητα ισχύος, το επιφανειακό στρώμα μπορεί να θερμανθεί στο σημείο βρασμού εντός του χρονικού εύρους των μικροδευτερολέπτων για να παραχθεί μεγάλη ποσότητα εξάτμισης. Επομένως, η υψηλή πυκνότητα ισχύος είναι ευεργετική για την επεξεργασία αφαίρεσης υλικού, όπως διάτρηση, κοπή και χάραξη. Για χαμηλότερη πυκνότητα ισχύος, χρειάζονται αρκετά χιλιοστά του δευτερολέπτου για να φτάσει η θερμοκρασία της επιφάνειας στο σημείο βρασμού. Πριν εξατμιστεί το επιφανειακό στρώμα, το κάτω στρώμα φτάνει στο σημείο τήξης, το οποίο είναι εύκολο να σχηματιστεί μια καλή συγκόλληση σύντηξης. Επομένως, στην αγώγιμη συγκόλληση λέιζερ, η πυκνότητα ισχύος κυμαίνεται μεταξύ 104 ~ 106W / CM2.

2. Κυματομορφή παλμού λέιζερ. Η κυματομορφή παλμού λέιζερ είναι ένα σημαντικό ζήτημα στη συγκόλληση με λέιζερ, ειδικά για τη συγκόλληση φύλλων. Όταν μια ακτίνα λέιζερ υψηλής έντασης χτυπά την επιφάνεια του υλικού, το 60 ~ 98% της ενέργειας του λέιζερ θα ανακλάται και θα χαθεί στην μεταλλική επιφάνεια και η ανακλαστικότητα αλλάζει με τη θερμοκρασία της επιφάνειας. Κατά τη διάρκεια ενός παλμού λέιζερ, η ανακλαστικότητα του μετάλλου αλλάζει πολύ.

3. Πλάτος παλμού λέιζερ. Το πλάτος παλμού είναι μία από τις σημαντικές παραμέτρους της συγκόλλησης με παλμικό λέιζερ. Δεν είναι μόνο μια σημαντική παράμετρος διαφορετική από την αφαίρεση υλικού και την τήξη του υλικού, αλλά και μια βασική παράμετρος που καθορίζει το κόστος και τον όγκο του εξοπλισμού επεξεργασίας.

4. Η επίδραση της αποσυμπίεσης της ποσότητας στην ποιότητα συγκόλλησης. Η συγκόλληση με λέιζερ απαιτεί συνήθως έναν ορισμένο βαθμό διαχωρισμού, επειδή η πυκνότητα ισχύος στο κέντρο του σημείου στο σημείο εστίασης του λέιζερ είναι πολύ υψηλή και είναι εύκολο να εξατμιστεί σε μια τρύπα. Σε κάθε επίπεδο μακριά από την εστίαση με λέιζερ, η κατανομή πυκνότητας ισχύος είναι σχετικά ομοιόμορφη.

Υπάρχουν δύο μέθοδοι defocusing: θετικό defocus και αρνητικό defocus. Εάν το εστιακό επίπεδο βρίσκεται πάνω από το τεμάχιο εργασίας, είναι ένα θετικό defocus, διαφορετικά είναι ένα αρνητικό defocus. Σύμφωνα με τη θεωρία της γεωμετρικής οπτικής, όταν η απόσταση μεταξύ των θετικών και αρνητικών επιπέδων αποπροσανατολισμού και του επιπέδου συγκόλλησης είναι ίση, η πυκνότητα ισχύος στα αντίστοιχα επίπεδα είναι περίπου η ίδια, αλλά το πραγματικό σχήμα της λειωμένης δεξαμενής που λαμβάνεται είναι διαφορετικό. Όταν η αποεστίαση είναι αρνητική, μπορεί να επιτευχθεί μεγαλύτερο βάθος διείσδυσης, το οποίο σχετίζεται με τη διαδικασία σχηματισμού της λειωμένης δεξαμενής. Τα πειράματα έχουν δείξει ότι το υλικό θέρμανσης με λέιζερ 50 ~ 200us αρχίζει να λιώνει, σχηματίζοντας υγρό μέταλλο και εξάτμιση, σχηματίζοντας ατμό πίεση πόλης και ψεκασμό με πολύ υψηλή ταχύτητα, εκπέμποντας εκθαμβωτικό λευκό φως. Ταυτόχρονα, η υψηλή συγκέντρωση ατμών κάνει το υγρό μέταλλο να μετακινηθεί στην άκρη της λειωμένης δεξαμενής, σχηματίζοντας μια κατάθλιψη στο κέντρο της λιωμένης λίμνης. Όταν η εκτόνωση είναι αρνητική, η εσωτερική πυκνότητα ισχύος του υλικού είναι υψηλότερη από αυτήν της επιφάνειας, η οποία είναι εύκολο να σχηματιστεί ισχυρότερη τήξη και εξάτμιση, έτσι ώστε η φωτεινή ενέργεια να μπορεί να μεταδοθεί στο βαθύτερο μέρος του υλικού. Επομένως, σε πρακτικές εφαρμογές, όταν το βάθος διείσδυσης απαιτείται να είναι μεγάλο, χρησιμοποιείται αρνητικό αποπροσανατολισμό. Κατά τη συγκόλληση λεπτών υλικών, είναι κατάλληλο το θετικό αποπροσανατολισμό.