Zgrzewanie

Transkrypt

1 Zgrzewanie I LUTOWANIE Proces wykonywania połączenia nierozłącznego z użyciem źródła ciepła oraz docisku i z podgrzaniem materiału rodzimego dotemperatury mięknięcia. ZGRZEWANIE ZGRZEWANIE OPOROWE OPOROWE TARCIOWE ULTRADŹWIĘKOWE DYFUZYJNE WYBUCHOWE PŁOMIENIOWE DOCZOŁOWE : ZWARCIOWE, ISKROWE PUNKTOWE LINIOWE GARBOWE 1

2 Zgrzewanie oporowe: części zgrzewane są podłączone do prądu, którego obwód zamyka się poprzez zetknięcie łączonych części. Miejsce styku ( szczelina ) wskutek oporu jaki stawia prądowi, ulega silnemu rozgrzaniu. W momencie gdy temperatura na styku jest tak wysoka, że metal przechodzi w stan ciastowaty, wówczas przez silny docisk uzyskuje się połączenie. Zalety zgrzewania oporowego w porównaniu do spawania: 1. Wydatek ciepła jest niewielki 2. Powietrze nie ma dostępu do zgrzeiny 3. Struktura metalu w złączu mniej się różni od struktury metalu rodzimego niż struktura metalu spoiny 4. Łatwo uniknąć przegrzania 5. Duża koncentracja ciepła na styku pozwala łączyć metale bardzo trudno spawalne 6. Praca maszynowa mało męcząca, czas zgrzewania znikomy w porównaniu z czasem spawania Wady: Jakość wykonywanego złącza zależy od: 1. Zgrzewanie oporowe wymaga urządzeń znacznie kosztowniejszych niż urządzenie do spawania acetylenowego lub łukowego 2. Urządzenia muszą mieć dużą moc 3. Masowa produkcja natężenia prądu czasu docisku oraz od ich regulacji w poszczególnych okresach procesu zgrzewania 2

3 ZGRZEWANIE DOCZOŁOWE - ZWARCIOWE Przekroje łączone dociska się do siebie przed włączeniem prądu, gdy materiał pod działaniem prądu rozgrzeje się do tego stopnia, że stal mięknie, następuje silniejszy docisk, powodując charakterystyczne spęcznienie metalu w miejscu łączonym. P P, I I A elektroda stała, B elektroda przesuwana przez krzywkę, C miedziane szczęki zaciskające przedmiot zgrzewany, D - zgrzeina Program zgrzewania t Zgrzewanie to wymaga starannej obróbki powierzchni łączonych, w przeciwnym razie następuje nierównomierne nagrzewanie oraz utlenianie metalu w styku, co powoduje pogorszenie jakości otrzymywanych złączy. ZGRZEWANIE DOCZOŁOWE - ISKROWE Zastosowanie: łączenie elementów ze stali węglowych i stopowych, miedzi, Al, oraz stopów Cu i Al o jednakowych przekrojach zwartych (okrągłych, kwadratowych i zbliżonych do nich) i powierzchni 0, mm 2 (najczęściej do 200 mm 2 ), elementów rurowych o średnicach do Φ 40 mm, elementów płaskich A elektroda stała, B elektroda przesuwana przez krzywkę, C miedziane szczęki zaciskające przedmiot zgrzewany, D - zgrzeina 3

4 W szczękach zgrzewarki mocuje się części o chropowatych powierzchniach czołowych, ustawiając je przy sobie bez wywierania nacisku poosiowego. Następnie włącza się prąd i uruchamia przesuwną płytę zgrzewarki, powodując powolne zbliżanie się części. Powierzchnie części zetkną się w jednym lub kilku punktach nierówności i przez powstałe w ten sposób styki zaczyna płynąć prąd, nadtapiając nierówności przekroju. Utworzone mostki ciekłego metalu i tlenków eksplodują w postaci snopów iskier pozostawiając na powierzchniach drobne zagłębienia. Przy końcu drogi ruchomego końca iskrzenie obejmuje całą powierzchnię, następuje silny docisk, stopiony metal i żużel zostaną wyciśnięte na zewnątrz tworząc rąbek, który po ukończonej operacji usuwa się przez oszlifowanie. P, I I Prąd zwarcia P Program zgrzewania t Zalety zgrzewania iskrowego w porównaniu ze zgrzewaniem zwarciowym: 1. tańsze przygotowanie powierzchni zgrzewanych ( nie wymagają dokładnej obróbki) 2. mniejsze zużycie prądu i większa szybkość procesu 3. lepsze wyniki pod względem wytrzymałości złącza 4

5 Zastosowanie: stale konstrukcyjne węglowe i stopowe we wszystkich możliwych kombinacjach stale ze staliwem stale z mosiądzami i brązami Przekroje zwarte od 20 do mm 2 Przekroje kształtowe ( szyny, zetowniki, teowniki, kątowniki, rury ) Przekroje wytłaczane z blach cienkich ( części karoserii, błotników, drzwi i okien samochodu) Szczęki ze specjalnych stopów Cu Typowy kształt i makrostruktura złącza zgrzanego iskrowo ZGRZEWANIE PUNKTOWE Zgrzewanie punktowe polega na łączeniu elementów w oddzielnych miejscach zw. punktami. Operację zgrzewania wykonuje się na maszynie zaopatrzonej w elektrody kłowe, między którymi umieszcza się element zgrzewany. W zależności od charakteru przebiegu impulsów prądowych rozróżnia się zgrzewanie: 1. jednoimpulsowe 2. wieloimpulsowe 3. z obróbką cieplną zgrzeiny 5

6 P, I I P Szereg zgrzein w kształcie punktów tworzy szew punktowy. Zgrzeiny są bardzo mocne i prawie niewidoczne. t Zastosowanie: produkcja części konstrukcyjnych z blachy, jak ramy i nadwozia wagonów, samochodów, samolotów, lekkie konstrukcje stalowe. Elektrody są miedziane, wewnątrz puste i chłodzone od środka wodą bieżącą. Łatwa automatyzacja. Program zgrzewania punktowego 6

7 ZGRZEWANIE LINIOWE Polega na łączeniu elementów za pomocą szwu, czyli zespołu zgrzein punktowych ułożonych w linii zgrzewania. A, B elektrody krążkowe Programy dla zgrzewania: W zależności od typu złącza rozróżnia się: a) na zakładkę, b) na zakładkę z rozwalcowaniem szwu, c) doczołowe z użyciem folii lub drutu, d) liniowo-garbowe 1. Liniowo ciągłego, 2. Liniowo punktowego 3. Liniowo - doczołowego 4. Liniowego na zakładkę 7

8 1. liniowo - ciągłe P, I 2. liniowo - punktowe P, I P P I I t t 3. Liniowo - doczołowe P, I 4. Liniowe na zakładkę P, I P P I I t t 8

9 9

10 a) z jednym elementem obrotowym, b) z dwoma elementami obrotowymi, c) z jednym elementem obrotowym i dwoma nieruchomymi, d) z dwoma elementami obrotowymi i jednym nieruchomym 10

11 11

12 12

13 13

14 Lutowanie Proces wykonywania połączenia nierozłącznego z użyciem spoiwa ( lutu ) przez nagrzanie brzegów materiału do temperatury zwilżenia. 14

15 Topniki: 1. Wysokotopliwe (>800 0 C ) boraks, kwas borowy, soda, kwas krzemowy; stosuje się do lutowania lutami miedzianymi i mosiężnymi Działanie topnika przy lutowaniu polega na usunięciu tlenków z łączonych powierzchni metalu oraz z płynnego lutu. 2. Niskotopliwe (< C ) boraks, chlorki, fluorki oraz związki fosforu; stosuje się wraz z lutami srebrnymi i miedziano fosforowymi 3. Specjalne specjalnie spreparowane związki fluorowe potasu i sodu z pewnymi domieszkami boraksu i innych surowców nieorganicznych; lutowanie stali kwasoodpornych, brązów aluminiowych, wolframu, itp. 15

16 16