Ταξινόμηση Συγκόλλησης

Η συγκόλληση μετάλλων μπορεί να χωριστεί σε τρεις κατηγορίες με βάση τα χαρακτηριστικά της διαδικασίας της: συγκόλληση με σύντηξη, συγκόλληση υπό πίεση και συγκόλληση
Κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, εάν η ατμόσφαιρα έρθει σε άμεση επαφή με μια δεξαμενή λιωμένου υψηλής θερμοκρασίας, το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα θα οξειδώσει το μέταλλο και διάφορα στοιχεία κράματος. Το άζωτο και οι υδρατμοί από την ατμόσφαιρα που εισέρχονται στη λιωμένη δεξαμενή μπορούν επίσης να δημιουργήσουν ελαττώματα όπως πόρους, εγκλείσματα σκωρίας και ρωγμές στη ραφή συγκόλλησης κατά την επακόλουθη ψύξη, επιδεινώνοντας την ποιότητα και την απόδοση της ραφής συγκόλλησης.
Προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα της συγκόλλησης, έχουν αναπτυχθεί διάφορες μέθοδοι προστασίας. Για παράδειγμα, η συγκόλληση τόξου με θωράκιση αερίου χρησιμοποιεί αέρια όπως το αργό και το διοξείδιο του άνθρακα για την απομόνωση της ατμόσφαιρας και την προστασία του τόξου και του ρυθμού λιωμένης δεξαμενής κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης. Για παράδειγμα, κατά τη συγκόλληση χάλυβα, η προσθήκη σκόνης σιδήρου τιτανίου με υψηλή συγγένεια για οξυγόνο στην επικάλυψη ηλεκτροδίων για αποξείδωση μπορεί να προστατεύσει ωφέλιμα στοιχεία όπως το μαγγάνιο και το πυρίτιο στο ηλεκτρόδιο από την οξείδωση και την είσοδο στη λιωμένη λίμνη. Μετά την ψύξη, μπορούν να ληφθούν συγκολλήσεις υψηλής ποιότητας.
Το κοινό χαρακτηριστικό των διαφόρων μεθόδων συγκόλλησης υπό πίεση είναι η εφαρμογή πίεσης κατά τη διαδικασία συγκόλλησης χωρίς προσθήκη υλικού πλήρωσης. Οι περισσότερες μέθοδοι συγκόλλησης υπό πίεση, όπως η συγκόλληση διάχυσης, η συγκόλληση υψηλής συχνότητας, η συγκόλληση με ψυχρή πίεση κ.λπ., δεν έχουν διαδικασία τήξης, επομένως δεν υπάρχει πρόβλημα καύσης ευεργετικών στοιχείων κράματος και εισβολής επιβλαβών στοιχείων στη ραφή συγκόλλησης όπως η συγκόλληση με σύντηξη , που απλοποιεί τη διαδικασία συγκόλλησης και βελτιώνει τις συνθήκες ασφάλειας και υγιεινής συγκόλλησης. Εν τω μεταξύ, λόγω της χαμηλότερης θερμοκρασίας θέρμανσης και του μικρότερου χρόνου θέρμανσης σε σύγκριση με τη συγκόλληση με σύντηξη, η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα είναι μικρότερη. Πολλά υλικά που δύσκολα λιώνουν μπορούν συχνά να συγκολληθούν υπό πίεση σε αρμούς υψηλής ποιότητας με την ίδια αντοχή με το υλικό βάσης.
Ο σύνδεσμος που σχηματίζεται κατά τη συγκόλληση που συνδέει δύο συνδεδεμένα σώματα ονομάζεται ραφή συγκόλλησης. Οι δύο πλευρές της ραφής συγκόλλησης υπόκεινται σε θερμότητα συγκόλλησης κατά τη συγκόλληση, με αποτέλεσμα αλλαγές στη μικροδομή και τις ιδιότητες. Αυτή η περιοχή ονομάζεται ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα. Λόγω διαφορών στο υλικό του τεμαχίου εργασίας, στο ρεύμα συγκόλλησης και σε άλλους παράγοντες κατά τη συγκόλληση. Για να επιδεινωθεί η ικανότητα συγκόλλησης, είναι απαραίτητο να προσαρμόσετε τις συνθήκες συγκόλλησης. Η προθέρμανση στη διεπαφή της συγκόλλησης πριν από τη συγκόλληση, η μόνωση κατά τη συγκόλληση και η θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση μπορούν να βελτιώσουν την ποιότητα συγκόλλησης της συγκόλλησης.
Επιπλέον, η συγκόλληση είναι μια τοπική ταχεία διαδικασία θέρμανσης και ψύξης και η περιοχή συγκόλλησης δεν μπορεί να διαστέλλεται και να συστέλλεται ελεύθερα λόγω των περιορισμών του περιβάλλοντος σώματος του τεμαχίου εργασίας. Μετά την ψύξη, παρατηρείται τάση συγκόλλησης και παραμόρφωση στο συγκολλημένο τμήμα. Τα σημαντικά προϊόντα πρέπει να εξαλείψουν την πίεση συγκόλλησης και να διορθώσουν την παραμόρφωση συγκόλλησης μετά τη συγκόλληση.
Η σύγχρονη τεχνολογία συγκόλλησης μπορεί να παράγει συγκολλήσεις χωρίς εσωτερικά ή εξωτερικά ελαττώματα, με μηχανικές ιδιότητες ίσες ή και υψηλότερες από αυτές του συνδεδεμένου σώματος. Η αμοιβαία θέση του συγκολλημένου σώματος στο χώρο ονομάζεται συγκολλημένος σύνδεσμος και η αντοχή στον σύνδεσμο δεν επηρεάζεται μόνο από την ποιότητα της ραφής συγκόλλησης, αλλά και από το γεωμετρικό σχήμα, το μέγεθος, την κατάσταση καταπόνησης και τις συνθήκες εργασίας. Οι βασικές μορφές αρθρώσεων περιλαμβάνουν την άρθρωση του κοντακίου, την άρθρωση αγκαλιάς, την άρθρωση Τ (θετική άρθρωση) και την γωνιακή άρθρωση.
Το σχήμα της εγκάρσιας τομής της συγκόλλησης άκρου αρμού καθορίζεται από το πάχος του συγκολλημένου σώματος πριν από τη συγκόλληση και τη μορφή αυλάκωσης των δύο άκρων σύνδεσης. Κατά τη συγκόλληση παχύτερων χαλύβδινων πλακών, κόβονται διάφορα σχήματα αυλακώσεων στον σύνδεσμο για να διευκολυνθεί η εισαγωγή ράβδων συγκόλλησης ή συρμάτων. Οι μορφές αυλάκωσης περιλαμβάνουν αυλάκωση συγκόλλησης μονής όψης και αυλάκωση συγκόλλησης διπλής όψης. Κατά την επιλογή της μορφής αυλάκωσης, εκτός από τη διασφάλιση της πλήρους διείσδυσης, πρέπει επίσης να λαμβάνονται υπόψη παράγοντες όπως η εύκολη συγκόλληση, το λιγότερο μέταλλο πλήρωσης, η μικρή παραμόρφωση συγκόλλησης και το χαμηλό κόστος επεξεργασίας αυλακιού.
Όταν δύο χαλύβδινες πλάκες με διαφορετικά πάχη ενώνονται μεταξύ τους, προκειμένου να αποφευχθεί η έντονη συγκέντρωση τάσεων που προκαλείται από απότομες αλλαγές στη διατομή, η παχύτερη άκρη της πλάκας συχνά λεπτύνεται σταδιακά για να επιτευχθεί ίσο πάχος στις δύο άκρες αρμών. Η στατική αντοχή και η αντοχή σε κόπωση της άρθρωσης σύνδεσης είναι υψηλότερες από αυτές άλλων αρθρώσεων. Συχνά προτιμάται η συγκόλληση κοντακών αρμών για συνδέσεις που λειτουργούν υπό εναλλασσόμενα, κρουστικά φορτία ή σε δοχεία χαμηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης.
Οι εργασίες προετοιμασίας πριν από τη συγκόλληση για τους αρμούς περιτύλιξης είναι απλές, συναρμολογούνται εύκολα και η παραμόρφωση συγκόλλησης και η υπολειπόμενη τάση είναι μικρές. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται συχνά στην εγκατάσταση αρμών και ασήμαντων κατασκευών σε εργοτάξια. Σε γενικές γραμμές, οι αρμοί περιτυλίγματος δεν είναι κατάλληλοι για εργασία υπό συνθήκες όπως εναλλασσόμενα φορτία, διαβρωτικά μέσα, υψηλές ή χαμηλές θερμοκρασίες.
Η χρήση των αρμών Τ και των γωνιακών αρμών οφείλεται συνήθως σε δομικές απαιτήσεις. Τα χαρακτηριστικά λειτουργίας των συγκολλήσεων φιλέτου σε συνδέσμους Τ που δεν έχουν πλήρως διεισδυθεί είναι παρόμοια με εκείνα των συγκολλήσεων φιλέτου σε αρθρώσεις περιτύλιξης. Όταν η ραφή συγκόλλησης είναι κάθετη προς την κατεύθυνση της εξωτερικής δύναμης, γίνεται ραφή συγκόλλησης με θετική γωνία και το σχήμα της επιφάνειας της ραφής συγκόλλησης θα προκαλέσει ποικίλους βαθμούς συγκέντρωσης τάσης. Η κατάσταση καταπόνησης της συγκολλημένης συγκόλλησης φιλέτου είναι παρόμοια με αυτή της άκρου άρθρωσης.
Οι γωνιακοί σύνδεσμοι έχουν χαμηλή φέρουσα ικανότητα και γενικά δεν χρησιμοποιούνται χωριστά. Βελτιώνονται μόνο όταν συγκολλούνται μέσα ή όταν υπάρχουν γωνιακές συγκολλήσεις τόσο στο εσωτερικό όσο και στο εξωτερικό. Χρησιμοποιούνται κυρίως στις γωνίες των κλειστών κατασκευών.
Τα συγκολλημένα προϊόντα είναι ελαφρύτερα σε βάρος από τα εξαρτήματα με πριτσίνια, τα χυτά και τα σφυρήλατα, τα οποία μπορούν να μειώσουν το βάρος τους και να εξοικονομήσουν ενέργεια για τα οχήματα μεταφοράς. Η συγκόλληση έχει καλή απόδοση σφράγισης και είναι κατάλληλη για την κατασκευή διαφόρων τύπων δοχείων. Η ανάπτυξη τεχνολογίας επεξεργασίας αρμών, ο συνδυασμός συγκόλλησης με σφυρηλάτηση και χύτευση, μπορεί να παράγει μεγάλες και οικονομικά λογικές χυτές συγκολλημένες και σφυρηλατημένες συγκολλημένες κατασκευές με υψηλά οικονομικά οφέλη. Η χρήση της τεχνολογίας συγκόλλησης μπορεί να χρησιμοποιήσει αποτελεσματικά υλικά και οι κατασκευές συγκόλλησης μπορούν να χρησιμοποιήσουν υλικά με διαφορετικές ιδιότητες σε διαφορετικά μέρη, αξιοποιώντας πλήρως τις αντοχές διαφόρων υλικών για να επιτευχθεί οικονομία και υψηλή ποιότητα. Η συγκόλληση έχει γίνει μια απαραίτητη και ολοένα και πιο σημαντική τεχνική επεξεργασίας στη σύγχρονη βιομηχανία.
Στη σύγχρονη επεξεργασία μετάλλων, η συγκόλληση αναπτύχθηκε αργότερα από τις διαδικασίες χύτευσης και σφυρηλάτησης, αλλά η ταχύτητα ανάπτυξής της ήταν πολύ γρήγορη. Το βάρος των συγκολλημένων κατασκευών αντιπροσωπεύει περίπου το 45% της παραγωγής χάλυβα και το ποσοστό των συγκολλημένων κατασκευών από αλουμίνιο και κράμα αλουμινίου αυξάνεται επίσης.
Η μελλοντική τεχνολογία συγκόλλησης απαιτεί την ανάπτυξη νέων μεθόδων συγκόλλησης, εξοπλισμού συγκόλλησης και υλικών συγκόλλησης για περαιτέρω βελτίωση της ποιότητας συγκόλλησης και της αξιοπιστίας της ασφάλειας, όπως η βελτίωση των υπαρχουσών πηγών ενέργειας συγκόλλησης όπως τόξο, τόξο πλάσματος, δέσμη ηλεκτρονίων, λέιζερ κ.λπ. Χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικές τεχνολογίες και τεχνολογίες ελέγχου, στοχεύουμε στη βελτίωση της απόδοσης διεργασιών των ηλεκτρικών τόξων και στην ανάπτυξη αξιόπιστων και ελαφρών μεθόδων παρακολούθησης τόξου.
Από την άλλη πλευρά, πρέπει να βελτιώσουμε το επίπεδο μηχανοποίησης και αυτοματοποίησης συγκόλλησης, όπως η εφαρμογή ελέγχου προγράμματος και ψηφιακού ελέγχου για μηχανές συγκόλλησης. Αναπτύξτε μια εξειδικευμένη μηχανή συγκόλλησης που αυτοματοποιεί ολόκληρη τη διαδικασία από την προετοιμασία, τη συγκόλληση έως την παρακολούθηση της ποιότητας. Η προώθηση και επέκταση των ρομποτικών βραχιόνων συγκόλλησης CNC και των ρομπότ συγκόλλησης σε γραμμές παραγωγής αυτόματης συγκόλλησης μπορεί να βελτιώσει το επίπεδο παραγωγής συγκόλλησης και να βελτιώσει τις συνθήκες υγιεινής και ασφάλειας συγκόλλησης.