Sammenligning av vanlige sveiseprosesser

5. Andre sveisemetoder

Disse sveisemetodene tilhører forskjellige grader av spesialiserte sveisemetoder, og deres anvendelsesområde er relativt smalt. Det inkluderer hovedsakelig elektroslagssveising og høyfrekvent sveising med motstandsvarme som energi; gassveising, gasstrykksveising og eksplosiv sveising med kjemisk energi som sveiseenergi; friksjonssveising, kaldtrykksveising, ultralydssveising og diffusjonssveising med mekanisk energi som sveiseenergi.

(1) Elektroslagsveising

Som nevnt tidligere er elektroslag sveising en sveisemetode som bruker motstandsvarmen til smeltet slagg som energikilde. Sveiseprosessen utføres i vertikal sveisestilling i monteringsgapet dannet av endeflatene til de to arbeidsemnene og de vannkjølte kobberglidere på begge sider. Under sveising smelter enden av arbeidsstykket av den elektriske motstandsvarmen som genereres av slaggen. I henhold til formen på elektroden som brukes i sveising, er elektroslag sveising delt inn i wire elektrode elektroslag sveising, plate elektrode elektroslag sveising og smeltedyse elektroslag sveising. Fordelene med elektroslagssveising er: tykkelsen på det sveisbare arbeidsstykket er stort (fra 30 mm til mer enn 1000 mm), og produktiviteten er høy. Brukes hovedsakelig til sveiseskjøter og T-ledd på den ødelagte overflaten. Elektroslagsveising kan brukes til sveising av forskjellige stålkonstruksjoner, samt for gruppesveising av støpegods. Elektroslagssveisede skjøter har langsom oppvarming og avkjøling, bred varmepåvirket sone, grov mikrostruktur og seighet, så normalisering er vanligvis nødvendig etter sveising.

(2) Høyfrekvent sveising

Samme frekvens sveising bruker solid motstandsvarme som energikilde. Under sveising brukes motstandsvarmen som genereres i arbeidsstykket med høyfrekvent strøm for å varme overflaten av arbeidsområdet til arbeidsstykket til en smeltet eller nær plasttilstand, og deretter blir den opprørende kraften påført (eller ikke påført) for å realisere metallbinding. Derfor er det en solid fase motstandssveisemetode. Høyfrekvent sveising kan deles inn i kontakt høyfrekvent sveising og induksjon høyfrekvent sveising i henhold til måten høyfrekvent strøm genererer varme i arbeidsstykket. Ved kontakt med høyfrekvent sveising strømmer høyfrekvent strøm inn i arbeidsstykket gjennom mekanisk kontakt med arbeidsstykket. Ved induksjon med høyfrekvent sveising genererer høyfrekvent strøm indusert strøm i arbeidsstykket gjennom koblingen til den eksterne induksjonsspolen til arbeidsstykket. Høyfrekvenssveising er en høyspesialisert sveisemetode, og spesialutstyr bør utstyres i henhold til produktet. Høy produktivitet, sveisehastighet opptil 30m / min. Den brukes hovedsakelig til sveising av langsøm eller spiralsøm når du produserer rør.

(3) Gassveising

Gassveising er en sveisemetode som bruker gassflamme som varmekilde. Den mest brukte er oksygen-acetylenflamme med acetylengass som drivstoff. Fordi utstyret er enkelt og lett å betjene, men gassveisens oppvarmingshastighet og produktivitet er lav, er den varmepåvirkede sonen stor, og det er lett å forårsake stor deformasjon. Gassveising kan brukes til sveising av mange jernholdige metaller, ikke-jernholdige metaller og legeringer. Generelt egnet for vedlikehold og sveising av tynne plater i ett stykke.

(4) Lufttrykksveising

I likhet med gassveising bruker gasstrykksveising også gassflamme som varmekilde. Under sveisingen oppvarmes endene på de to parringsemnene til en viss temperatur, og deretter påføres nok trykk for å oppnå en fast skjøt. Det er en solid fasesveising. Ingen tilsetningsmetall tilsettes under sveisetrykk, og det brukes ofte til skinnesveising og stålstangsveising.

(5) Eksplosiv sveising

Eksplosiv sveising er en annen fastfasesveisemetode som bruker varmen fra kjemisk reaksjon som energikilde. Men den bruker energien som genereres av den eksplosive eksplosjonen for å realisere metallforbindelsen. Under eksplosjonsbølgen kan to metallstykker akselereres og påvirkes for å danne en metallbinding på mindre enn ett sekund. Blant forskjellige sveisemetoder er kombinasjonen av forskjellige metaller som kan sveises ved eksplosiv sveising, det bredeste. Eksplosiv sveising kan brukes til å sveise metallurgisk inkompatible to metaller i forskjellige overgangssamlinger. Eksplosiv sveising brukes hovedsakelig til kledning av flate plater med relativt stort overflateareal og er en effektiv metode for produksjon av komposittplater.

(6) Friksjonssveising

Friksjonssveising er fastfasesveising med mekanisk energi som energikilde. Den bruker varmen som genereres av den mekaniske friksjonen mellom de to flatene for å realisere metallforbindelsen. Varmen fra friksjonssveising er konsentrert på skjøteflaten, så den varmepåvirkede sonen er smal. Det må påføres trykk mellom de to flatene. I de fleste tilfeller økes trykket ved slutten av oppvarmingen, slik at det varme metallet blir bundet av opprør. Generelt smelter ikke bindingsoverflaten. Friksjonssveising har høy produktivitet. I prinsippet kan nesten alle metaller som kan varmesmides friksjonssveises. Friksjonssveising kan også brukes til sveising av forskjellige metaller. Den er egnet for arbeidsstykker med sirkulært tverrsnitt og en maksimal diameter på 100 mm.

(7) Ultralydssveising

Ultralydssveising er også en fastfasesveisemetode som bruker mekanisk energi som energikilde. Når ultralydssveising utføres, er sveisearbeidsstykket under lavt statisk trykk, og høyfrekvent vibrasjon som sendes ut av sonotroden kan føre til at leddoverflaten produserer sterk sprekkfriksjon og varmes opp til sveisetemperaturen for å danne en binding. Ultralydssveising kan brukes til sveising mellom de fleste metallmaterialer, og kan realisere sveising mellom metaller, forskjellige metaller og mellom metaller og ikke-metaller. Den kan brukes til gjentatt produksjon av metalltråd, folie eller metallfuger på 2 til 3 mm eller mindre. (8) Diffusjonssveising Diffusjonssveising er generelt en fastfasesveisemetode med indirekte varmeenergi som energikilde. Det utføres vanligvis under vakuum eller beskyttende atmosfære. Under sveisingen blir overflatene på de to arbeidsemnene som skal sveises bragt i kontakt med hverandre under høy temperatur og høyt trykk og holdes i en viss periode for å nå avstanden mellom atomer, og de kombineres gjennom enkel diffusjon av atomer. Før sveising er det ikke bare nødvendig å rengjøre oksidene og andre urenheter på arbeidsstykkets overflate, men også overflateruheten må være lavere enn en viss verdi for å sikre sveisekvaliteten. Diffusjonssveising har nesten ingen skadelig effekt på egenskapene til materialet som sveises. Det kan sveise mange av de samme og forskjellige metaller og noen ikke-metalliske materialer, som keramikk. Diffusjonssveising kan sveise komplekse strukturer og arbeidsstykker med veldig forskjellige tykkelser.

Prosessparametere for lasersveising.

1. Effekt tetthet. Effektdensitet er en av de mest kritiske parameterne innen laserbehandling. Med en høyere effekttetthet kan overflatelaget varmes opp til kokepunktet innen tidsområdet til mikrosekunder for å produsere en stor mengde fordampning. Derfor er høy effekttetthet gunstig for materialfjerning, slik som stansing, skjæring og gravering. For lavere effekttetthet tar det flere millisekunder før overflatetemperaturen når kokepunktet. Før overflatelaget fordamper, når bunnlaget smeltepunktet, som er lett å danne en god smeltesveis. Derfor, i ledende lasersveising, er effekttettheten i området 104 ~ 106W / CM2.

2. Laserpulsbølgeform. Laserpulsbølgeform er et viktig tema i lasersveising, spesielt for ark sveising. Når en laserstråle med høy intensitet treffer overflaten av materialet, reflekteres 60 ~ 98% av laserenergien på metalloverflaten, og reflektiviteten endres med overflatetemperaturen. Under en laserpuls endres metallets reflektivitet sterkt.

3. Laserpulsbredde. Pulsbredde er en av de viktigste parametrene for pulslasersveising. Det er ikke bare en viktig parameter som er forskjellig fra materialfjerning og smelting av materiale, men også en nøkkelparameter som bestemmer kostnadene og volumet på prosessutstyr.

4. Effekten av defokuseringsmengde på sveisekvaliteten. Lasersveising krever vanligvis en viss separasjon, fordi effekttettheten i sentrum av stedet ved laserfokuspunktet er for høy og det er lett å fordampe til et hull. På hvert plan vekk fra laserfokuset er fordelingen av effekttetthet relativt jevn.

Det er to defokuseringsmetoder: positiv defokus og negativ defokus. Hvis brennplanet er over arbeidsstykket, er det en positiv defokus, ellers er det en negativ defokus. I følge geometrisk optikkteori, når avstanden mellom de positive og negative defokusplanene og sveiseplanet er lik, er effekttettheten på de tilsvarende planene omtrent den samme, men den faktiske formen på det oppnådde smeltede bassenget er forskjellig. Når defokuseringen er negativ, kan en større penetrasjonsdybde oppnås, som er relatert til dannelsesprosessen til det smeltede bassenget. Eksperimenter har vist at laseroppvarmingen på 50 ~ 200us-materialet begynner å smelte, danner flytende metall og fordamper, danner bytrykksdamp og sprøyting i veldig høy hastighet og avgir blendende hvitt lys. Samtidig får den høye dampkonsentrasjonen det flytende metallet til å bevege seg til kanten av det smeltede bassenget og danne en depresjon i midten av det smeltede bassenget. Når defokuseringen er negativ, er materialets indre effekttetthet høyere enn overflaten, som er lett å danne sterkere smelting og fordampning, slik at lysenergien kan overføres til den dypere delen av materialet. Derfor, i praktiske anvendelser, når penetrasjonsdybden kreves for å være stor, brukes negativ defokusering; Ved sveising av tynne materialer er positiv defokusering passende.