Den teknologiske prosessen med å skape en permanent forbindelse av homogene materialer på grunn av dannelsen av atombindinger kalles sveising. I dette tilfellet, ved kontaktpunktet, oppstår en tett sammensmeltning av to materialer til ett. Til tross for at en slik forbindelse har blitt brukt i lang tid, forbedres moderne metallsveising, typene og teknologien for implementeringen kontinuerlig, noe som gjør det mulig å sammenføye ulike produkter med økt pålitelighet og kvalitet.
Funksjoner ved overflatesveising
Hele prosessen med metallsveising foregår i to trinn. For det første må overflatene til materialene bringes nærmere hverandre av avstanden til kreftene til interatomisk kohesjon. Ved romtemperatur er standardmetaller ikke i stand til å gå sammen selv når de komprimeres med betydelig kraft. Årsaken til dette er deres fysiske hardhet, så kontakt når du nærmer deg slike materialer skjer bare på noen punkter, uavhengig av kvaliteten på overflatebehandlingen. Det er overflateforurensning som i betydelig grad påvirker muligheten for adhesjon av materialer, fordi filmer, oksider og lag med urenhetsatomer alltid er tilstede under naturlige forhold.
Skap derfor kontakt mellom kantene på delenekan oppnås enten på grunn av plastiske deformasjoner som oppstår som følge av påført trykk, eller ved smelting av materialet.
På neste trinn av metallsveising utføres elektrondiffusjon mellom atomene til de sammenføyde overflatene. Derfor forsvinner grensesnittet mellom kantene og enten en metallisk atombinding, eller ioniske og kovalente bindinger (når det gjelder halvledere eller dielektrikum) oppnås.
Klassifisering av sveisetyper
Sveiseteknologien blir stadig bedre og blir mer mangfoldig. Til dags dato finnes det rundt 20 typer metallsveising, som er klassifisert i tre grupper:
- Trykksveising utføres ved påføring av mekanisk energi, når bindingene mellom krystallene oppnås ved plastisk deformasjon av materialet. Som et resultat begynner metallet å strømme, beveger seg langs linjen med sammenføyningsdeler, og tar med seg et lag med forurensede urenheter. Prosessen med deformasjon og tilkobling av overflater uten forvarming kalles kaldsveising for metall. I dette tilfellet dannes interatomiske bindinger, noe som fører til en tett dokking av deler.
- Fusjonssveising utføres ved å koble sammen produkter uten å påføre trykk. Varmekilder i slik metallsveising er gassflamme, elektrisk lysbue, stråle-type energi. Under sveising varmes overflatene opp og smelter, og danner interatomiske bindinger mellom de to metallene og elektroden, og forenes til et felles sveisebasseng. Etter avkjøling og størkning av sammensetningen, en kontinuerlig støpingsøm.
- Termomekanisk sveising av metall utføres ved bruk av varme og trykk. Stedet for sammenføyning av materialet blir først oppvarmet og deretter presset. Oppvarming av delen gir den nødvendig plastisitet, og mekanisk handling kombinerer delene av produktet til en monolitisk forbindelse.
Fusjonsveising
Denne typen sveising er mye brukt både i industrielle forhold og i hverdagen. Fusjonssammenføyning av metaller inkluderer:
- Buesveising. Den produseres ved å skape en elektrisk lysbue med høy temperatur mellom metallet og elektroden.
- I plasmabinding er varmekilden ionisert gass som passerer med høy hastighet gjennom en elektrisk lysbue.
- Slaggsveising utføres ved å varme opp smeltet flussmiddel (slagg) med elektrisk strøm.
- Laserbinding skjer ved å behandle metalloverflaten med en laserstråle.
- Ved elektronstrålesveising varmes skjøten opp av den kinetiske energien til elektroner i bevegelse i et vakuum under påvirkning av et elektrisk felt.
- Gasssveising av metaller er basert på oppvarming av koblingspunktet med en brannstrøm, som dannes ved forbrenning av oksygen og gass.
Buesveiseskjøt
Buesveising innebærer bruk av en strømkilde med stor nominell verdi, mens maskinen har liten spenning. Transformatoren kobles samtidig til metalletarbeidsstykke og sveiseelektrode.
Som et resultat av metallsveising med en elektrode, dannes det en elektrisk lysbue, på grunn av hvilken kantene på arbeidsstykkene som skal sammenføyes smeltes. I buens virkningssone skapes en temperatur på omtrent fem tusen grader. Slik oppvarming er nok til å smelte ethvert metall.
Under smeltingen av metallet til delene som skal sammenføyes og elektroden, dannes det et sveisebasseng, der alle adhesjonsprosesser finner sted. Slaggen stiger til overflaten av den smeltede sammensetningen og danner en spesiell beskyttende film. I prosessen med metallbuesveising brukes to typer elektroder:
- ikke-smeltende;
- smelting.
Når du bruker en ikke-forbrukbar elektrode, er det nødvendig å innføre en spesiell ledning i området av den elektriske lysbuen. Forbrukselektrodene sveises uavhengig. Spesielle tilsetningsstoffer tilsettes sammensetningen av slike elektroder, som ikke lar lysbuen gå ut og øke stabiliteten. Dette kan være grunnstoffer med høy grad av ionisering (kalium, natrium).
Arc-tilkoblingsmetoder
Buesveising utføres på tre måter:
- Manuell metode. I dette tilfellet utføres alle sammenføyningstrinn manuelt ved hjelp av enkel elektrisk lysbuesveising.
- Mer produktivt er halvautomatisk metallsveising. Med denne metoden gjøres sveisen manuelt, og fylltråden mates automatisk.
- Automatisk sveising er overvåketoperatør, og alt arbeidet gjøres av sveisemaskinen.
Gasssveiseteknologi
Denne typen sveising lar deg koble sammen ulike metallstrukturer, ikke bare i industribedrifter, men også hjemme. Metallsveiseteknologien er ikke veldig komplisert, gassblandingen under forbrenning smelter overflatekantene, som er fylt med fylltråd. Ved avkjøling krystalliserer sømmen og skaper en sterk og pålitelig forbindelse av materialer.
Gasssveising har mange positive aspekter:
- Muligheten til å koble til forskjellige deler offline. Dessuten krever ikke dette arbeidet en kraftig energikilde.
- Enkelt og pålitelig gassveiseutstyr er lett å transportere.
- Muligheten til å utføre en justerbar sveiseprosess, da det er enkelt å manuelt endre brannvinkelen og overflatevarmehastigheten.
Men det er også ulemper ved å bruke slikt utstyr:
- Det oppvarmede området har et stort område, noe som påvirker naboelementene til delen negativt.
- Manglende evne til å automatisere sveiseprosessen.
- Behovet for å følge sikkerhetstiltak strengt. Arbeid med en gassblanding har høy grad av eksplosjonsfare.
- Tykkelsen på metallet for en kvalitetsforbindelse bør ikke være mer enn 5 mm.
Slagsveising
Denne typen tilkobling anses som en fundament alt ny måte å oppnå en sveis på. Overflatene på delene som skal sveises er dekket med slagg, som varmes opp til en temperatur som overstiger smeltingen av tråden og grunnmetallet.
I det innledende stadiet ligner sveising på nedsenket lysbuesveising. Deretter, etter dannelsen av et sveisebasseng av flytende slagg, slutter buen å brenne. Ytterligere smelting av kantene på delen utføres på grunn av varmen som frigjøres under strømmen. Et trekk ved denne typen metallsveising er den høye produktiviteten til prosessen og kvaliteten på sveisen.
Trykksveiseskjøt
Skjøting av metalloverflater ved mekanisk deformasjon utføres oftest i industriell produksjon, da denne teknologien krever dyrt utstyr.
For trykksveising inkluderer:
- Ultralyddokking av metalldeler. Utføres av vibrasjoner av ultralydfrekvens.
- Kaldsveising. Den utføres på grunnlag av den interatomiske forbindelsen av to deler ved å skape et stort trykk.
- Smi-smimetode. Kjent siden antikken. Materialet varmes opp i en ovn og sveises deretter med mekanisk eller manuell smiing.
- Gasstrykksveising. Svært lik smedmetoden, kun gassutstyr brukes til oppvarming.
- Kontakt elektrisk tilkobling. Det regnes som en av de mest populære typene. Ved slik sveising utføres oppvarmingen av metallet ved å føre en elektrisk strøm gjennom det.
- Ved diffusjonssveising er trykkkraften på metallet lav, men det kreves høy oppvarmingstemperatur på skjøten.
Punktsveising
Overflatene som skal skjøtes ved slik sveising er mellom to elektroder. Under påvirkning av pressen komprimerer elektrodene delene, hvoretter spenning påføres. Sveisestedet varmes opp ved passasje av strøm. Diameteren på sveisepunktet avhenger helt av størrelsen på kontaktputen til elektroden.
Avhengig av hvordan elektrodene er plassert i forhold til delene som skal skjøtes, kan kontaktsveising være ensidig eller tosidig.
Det finnes mange typer motstandssveising som fungerer etter et lignende prinsipp. Disse inkluderer: stumpsveising, sømsveising, kondensatorsveising.
Sikkerhet
Å arbeide med sveiseutstyr er forbundet med mange faktorer som er helsefarlige for operatøren. Høye temperaturer, eksplosive miljøer og skadelige kjemiske gasser krever at en person følger nøye sikkerhetstiltak:
- Alt elektrisk utstyr og enheter må være skikkelig jordet og isolert.
- Det er nødvendig å jobbe i tørre kjeledresser og hansker. For å beskytte huden i ansiktet og øynene, sørg for å bruke en maske med mørkt glass.
- Et førstehjelpsutstyr og et brannslukningsapparat må være på sveiserens arbeidsplass.
- Rommet hvor det utføres sveisearbeid skal være godt ventilert.
- Arbeid må ikke utføres i umiddelbar nærhet av brennbare gjenstander.
- Ikke la gassflasker stå uten tilsyn.
Det finnes et stort antall typer metallsveising, som sveiseren bestemmer seg for å velge, basert på tilgjengeligheten av utstyr og evnen til å oppnå ønsket resultat av arbeidet. Sveiseren må kjenne til enheten og prinsippene for arbeid på bestemt utstyr.
