Spawanie to proces, w którym dwa lub więcej rodzajów tego samego lub różnych materiałów łączy się ze sobą poprzez wiązanie i dyfuzję między atomami lub cząsteczkami
Metodą promowania wiązania i dyfuzji między atomami i cząsteczkami jest ogrzewanie lub prasowanie lub ogrzewanie i prasowanie w tym samym czasie
Klasyfikacja spawania
Spawanie metali można podzielić na spawanie, zgrzewanie ciśnieniowe i lutowanie twarde zgodnie z charakterystyką procesu
W procesie spawania, jeśli atmosfera jest w bezpośrednim kontakcie ze stopionym jeziorkiem o wysokiej temperaturze, tlen w atmosferze utlenia metale i różne pierwiastki stopowe.Azot i para wodna z atmosfery przedostaną się do stopionego jeziorka, a w spoinie podczas późniejszego procesu chłodzenia powstaną defekty, takie jak pory, wtrącenia żużla i pęknięcia, co pogorszy jakość i wydajność spoiny.
W celu poprawy jakości spawania opracowano różne metody ochrony.Na przykład spawanie łukowe w osłonie gazowej ma na celu odizolowanie atmosfery argonem, dwutlenkiem węgla i innymi gazami w celu ochrony łuku i szybkości jeziorka podczas spawania;Na przykład podczas spawania stali dodanie proszku ferrotytanowego o wysokim powinowactwie do tlenu do powłoki elektrody w celu odtleniania może chronić korzystne pierwiastki, takie jak mangan i krzem w elektrodzie, przed utlenianiem i przedostawaniem się do stopionego jeziorka oraz uzyskać wysokiej jakości spoiny po schłodzeniu.
Zgrzewarka stołowa na zimno
Wspólną cechą różnych metod zgrzewania dociskowego jest zastosowanie docisku podczas zgrzewania bez materiałów wypełniających.Większość metod spawania ciśnieniowego, takich jak zgrzewanie dyfuzyjne, zgrzewanie o wysokiej częstotliwości i zgrzewanie na zimno, nie ma procesu topienia, więc nie ma problemów, takich jak spawanie topiące, takie jak spalanie korzystnych pierwiastków stopowych i wnikanie szkodliwych pierwiastków do spoiny, które upraszcza proces spawania oraz poprawia warunki bezpieczeństwa i higieny spawania.Jednocześnie, ponieważ temperatura nagrzewania jest niższa niż w przypadku spawania, a czas nagrzewania jest krótszy, strefa wpływu ciepła jest niewielka.Wiele materiałów, które trudno spawać za pomocą spawania, można często zgrzewać ciśnieniowo, tworząc wysokiej jakości złącza o takiej samej wytrzymałości jak metal nieszlachetny.
Połączenie utworzone podczas spawania i łączenia dwóch połączonych ciał nazywa się spoiną.Podczas spawania ciepło spawania oddziałuje na obie strony spoiny, a struktura i właściwości ulegną zmianie.Obszar ten nazywany jest strefą wpływu ciepła.Podczas spawania materiał przedmiotu obrabianego, materiał spawalniczy i prąd spawania są różne.Aby pogorszyć spawalność, konieczne jest dostosowanie warunków spawania.Podgrzewanie wstępne, konserwacja cieplna podczas spawania i obróbka cieplna po spawaniu na styku spoiny przed spawaniem mogą poprawić jakość spawania.
Ponadto spawanie jest lokalnym procesem szybkiego nagrzewania i chłodzenia.Obszar spawania nie może się swobodnie rozszerzać i kurczyć ze względu na ograniczenia otaczającego korpusu przedmiotu obrabianego.Po schłodzeniu w spawanym spoinie wystąpią naprężenia spawalnicze i odkształcenia.Ważne produkty muszą eliminować naprężenia spawalnicze i korygować odkształcenia spawalnicze po spawaniu.
Nowoczesna technologia spawania pozwoliła na uzyskanie spoin pozbawionych wad wewnętrznych i zewnętrznych oraz właściwości mechanicznych równych lub nawet wyższych od łączonych korpusów.Wzajemne położenie spawanego korpusu w przestrzeni nazywamy złączem spawanym.Na wytrzymałość złącza ma wpływ nie tylko jakość spoiny, ale również jej geometria, rozmiar, naprężenia i warunki pracy.Podstawowe formy połączeń obejmują połączenie doczołowe, połączenie zakładkowe, połączenie typu T (połączenie dodatnie) i połączenie narożne.
Kształt przekroju spoiny doczołowej zależy od grubości korpusu spawanego przed spawaniem oraz kształtu rowka obu krawędzi łączących.Podczas spawania grubszych blach stalowych należy wyciąć rowki o różnych kształtach na krawędziach w celu wtopienia, aby ułatwić podawanie prętów spawalniczych lub drutów. Formy rowków obejmują jednostronny rowek spawalniczy i dwustronny rowek spawalniczy.Przy wyborze kształtu rowka, oprócz zapewnienia pełnej penetracji, należy również wziąć pod uwagę takie czynniki, jak wygodne spawanie, mniej spoiwa, niewielkie odkształcenia spawalnicze i niski koszt obróbki rowka.
Kiedy dwie blachy stalowe o różnych grubościach są ze sobą stykane, w celu uniknięcia silnej koncentracji naprężeń spowodowanej ostrymi zmianami przekroju poprzecznego, grubsza krawędź blachy jest często stopniowo pocieniana w celu uzyskania równej grubości na obu krawędziach złącza.Wytrzymałość statyczna i wytrzymałość zmęczeniowa połączeń doczołowych są wyższe niż w przypadku innych połączeń.Spawanie złącza doczołowego jest często preferowane w przypadku połączeń poddawanych obciążeniom zmiennym i udarowym lub w zbiornikach niskotemperaturowych i wysokociśnieniowych.
Połączenie zakładkowe jest łatwe do przygotowania przed spawaniem, łatwe w montażu i ma niewielkie odkształcenia spawalnicze i naprężenia szczątkowe.Dlatego jest często stosowany w miejscach połączeń instalacji i nieistotnych konstrukcjach.Ogólnie rzecz biorąc, połączenia zakładkowe nie nadają się do pracy pod zmiennym obciążeniem, w środowisku korozyjnym, w wysokiej lub niskiej temperaturze.
Zastosowanie trójników i złączy kątowych wynika zwykle z potrzeb konstrukcyjnych.Charakterystyka robocza niepełnych spoin pachwinowych na złączach typu T jest podobna do charakterystyki połączeń zakładkowych.Gdy spoina jest prostopadła do kierunku działania siły zewnętrznej, staje się spoiną czołową pachwinową, a kształt powierzchni spoiny spowoduje koncentrację naprężeń w różnym stopniu;Naprężenie spoiny pachwinowej z pełnym przetopem jest podobne do naprężenia spoiny czołowej.
Nośność złącza narożnego jest niska i generalnie nie jest używana samodzielnie.Można to poprawić tylko wtedy, gdy występuje pełne przetopienie lub gdy występują spoiny pachwinowe wewnątrz i na zewnątrz.Stosowany jest najczęściej w narożniku konstrukcji zamkniętej.
Produkty spawane są lżejsze niż części nitowane, odlewy i odkuwki, co może zmniejszyć masę własną i zaoszczędzić energię dla pojazdów transportowych.Spawanie ma dobre właściwości uszczelniające i nadaje się do produkcji różnych pojemników.Rozwój technologii obróbki połączeń, która łączy spawanie z kuciem i odlewaniem, może wytwarzać na dużą skalę, ekonomiczne i rozsądne konstrukcje odlewnicze i spawalnicze oraz konstrukcje kute i spawalnicze, z wysokimi korzyściami ekonomicznymi.Proces spawania może skutecznie wykorzystywać materiały, a struktura spawania może wykorzystywać materiały o różnych właściwościach w różnych częściach, aby w pełni wykorzystać zalety różnych materiałów i osiągnąć ekonomię i wysoką jakość.Spawanie stało się nieodzowną i coraz ważniejszą metodą obróbki we współczesnym przemyśle.
We współczesnej obróbce metali spawanie rozwinęło się później niż odlewanie i kucie, ale rozwijało się szybko.Masa konstrukcji spawanych stanowi ok. 45% produkcji stali, zwiększa się również udział konstrukcji spawanych z aluminium i stopów aluminium.
Dla przyszłego procesu spawania, z jednej strony, należy opracować nowe metody spawania, sprzęt spawalniczy i materiały spawalnicze w celu dalszej poprawy jakości, bezpieczeństwa i niezawodności spawania, takie jak poprawa istniejących źródeł energii spawania, takich jak łuk, łuk plazmowy, elektrony wiązka i laser;Wykorzystując technologię elektroniczną i technologię sterowania, popraw wydajność procesu łuku i opracuj niezawodną i lekką metodę śledzenia łuku.
Z drugiej strony należy podnieść poziom mechanizacji i automatyzacji spawania, np. poprzez realizację sterowania programowego i cyfrowego sterowania spawarkami;Opracować specjalną spawarkę, która automatyzuje cały proces od procesu przygotowania, spawania do kontroli jakości;Na automatycznej linii produkcyjnej spawania promocja i rozbudowa robotów spawalniczych sterowanych numerycznie i robotów spawalniczych może poprawić poziom produkcji spawalniczej i poprawić warunki bezpieczeństwa i higieny spawania
Czas postu: 2022-09-02