Bir atölyede olduğunuzu, etrafınızın kaynak torçlarının cızırtı ve kıvılcımlarıyla çevrili olduğunu hayal edin. Bir kaynak yöntemini diğerinden farklı kılan şeyin ne olduğunu hiç merak ettiniz mi? Bu makale sizi elektrot ark kaynağından sürtünme kaynağına kadar on temel kaynak tekniği arasında bir yolculuğa çıkarıyor. Her bir yöntemin nasıl çalıştığını, benzersiz uygulamalarını ve sunduğu avantajları keşfedeceksiniz. İster deneyimli bir kaynakçı ister meraklı bir acemi olun, bu kılavuz kaynak süreçlerine ilişkin anlayışınızı geliştirecek değerli bilgiler sunmaktadır. Dalış yapın ve kaynak bilginizi genişletin!
Ark, yüklü iki iletken arasında meydana gelen kalıcı ve yoğun bir gaz boşalması olayıdır.
Ark Oluşumu
(1) Arasındaki Kısa Devre Kaynak Çubuğu ve İş Parçası
Bir kısa devre durumunda, yüksek akım yoğunluğuna sahip münferit temas noktaları direnç ısısı ile ısıtılır, q = I^2Rt, burada I akım ve R dirençtir. Küçük hava boşluğundaki elektrik alan yoğunluğu çok yüksektir, bu da aşağıdakilere neden olur:
① Az sayıda elektronun kaçması
② Münferit temas noktalarının ısıtılması, eritilmesi ve hatta buharlaştırılması ve buharlaştırılması
③ Düşük iyonlaşma potansiyeline sahip birçok metal buharının varlığı.
İlgili okuma: Doğru Kaynak Çubuğu Nasıl Seçilir?
(2) Kaynak Çubuğunun Uygun Mesafede Kaldırılması
Termal uyarım ve güçlü bir elektrik alanının etkisi altında, negatif elektrot elektronlar yayar ve yüksek hızda hareket ederek nötr moleküller ve atomlarla çarpışır, onları heyecanlandırır veya iyonize eder. Bu şu sonuçları doğurur:
Ark Yapısı ve Sıcaklık Dağılımı
Ark üç bölümden oluşur: katot alanı (genellikle elektrotun ucunda parlak beyaz bir nokta), anot alanı (banyoda elektrotun iş parçası üzerindeki ucuna karşılık gelen ince parlak bir alan) ve ark sütunu alanı (iki elektrot arasındaki hava boşluğu).
Kararlı Ark Yanması için Koşullar
(1) Uygun Güç Kaynağı
Kaynak arkının elektrik gereksinimlerini karşılayan bir güç kaynağı olmalıdır.
a) Akım çok düşükse, hava boşlukları arasındaki gaz iyonizasyonu yetersizdir, ark direnci yüksektir ve gerekli iyonizasyon seviyesini korumak için daha yüksek bir ark voltajı gerekir.
b) Akım arttıkça, gaz iyonizasyon seviyesi artar, iletkenlik iyileşir, ark direnci azalır ve ark voltajı düşer. Bununla birlikte, gerekli elektrik alan gücünü korumak ve elektronların emisyonunu ve yüklü parçacıkların kinetik enerjisini sağlamak için voltaj belirli bir noktanın ötesine düşmemelidir.
(2) Doğru Elektrot Seçimi ve Temizliği
Uygun kaplamaya sahip temiz elektrotların kullanılması önemlidir.
(3) Kısmi Üflemenin Önlenmesi
Kısmi patlamayı önlemek için önlemler alınmalıdır.
(4) Elektrot Polaritesi
Kaynakta, bir DC kaynak makinesi kullanırken, iki yöntem vardır: pozitif bağlantı ve ters bağlantı.
AC ark kaynağı ekipmanı yaygın olarak kullanılır ve elektrot polaritesi sık sık değişir, bu nedenle polarite ile ilgili bir sorun yoktur.
İş parçası güç kaynağının pozitif kutbuna, elektrot ise negatif kutbuna bağlanır. Bu, genel kaynak işlemleri için kullanılan normal bağlantı yöntemidir.
İş parçası güç kaynağının negatif kutbuna, elektrot ise pozitif kutbuna bağlanır. Bu yöntem genellikle ince plakaların kaynağında yanmayı önlemek için kullanılır.
1). Kaynak işlemi
2). Kaynak çubuğu ark kaynağı ısıtma özellikleri
Manuel Ark Kaynağı için Kaynak Çubuğu Bileşimi
Manuel ark kaynağı için kaynak çubuğu, bir kaynak çekirdeği ve bir kaplamadan oluşur.
Ark kaynağı için elektrot olarak, bir ark oluşturmak için iş parçası ile elektrik iletir.
Kaynak işlemi sırasında sürekli olarak erir ve hareketli erimiş havuza aktarılır, burada erimiş ana metal ile kristalleşerek bir kaynak oluşturur.
① Kaplamanın Rolü
Kaplama, erimiş havuz ve cüruf bağlantısı için etkili koruma sağlar, havuzdaki erimiş metali oksitsizleştirir ve kükürtsüzleştirir ve kaynağın mekanik özelliklerini iyileştirmek için erimiş havuz metaline alaşım sızdırır. Ayrıca kaynak işlemini iyileştirmek için arkı stabilize eder.
② Kaplamanın Bileşimi
Kaynak Çubuğu Çeşitleri
Kaynak çubukları on kategoriye ayrılır:
Seçim Kaynak Prensibi Çubuk
Bir kaynak çubuğu seçerken aşağıdaki ilkeler göz önünde bulundurulmalıdır:
Kaynakta Sıcaklık Değişimi ve Dağılımı
Metalin içindeki sıcaklık kaynak bölgesi artmaya başlar ve sabit bir duruma ulaşır ve ardından kademeli olarak oda sıcaklığına düşer.
Mikroyapı ve Özelliklerindeki Değişimler Kaynaklı Bağlantılar (Düşük Karbonlu Çelik Örnek Olarak Kullanılarak)
Kaynaklı Bağlantıların Ana Kusurları
Üfleme delikleri, erimiş havuzdaki kabarcıklar katılaşma sırasında kaçmadığında oluşan deliklerdir.
Önleme Tedbirleri:
a) Kaynak çubuğunu kurutun ve iyice temizleyin kaynak yüzeyi ve iş parçasının çevresindeki alan.
b) Uygun bir kaynak akımı kullanın ve doğru şekilde çalıştırın.
Cüruf inklüzyonu, kaynaktan sonra kaynak içinde kalan cüruftur.
Önlemler:
a) Kaynak yüzeyini dikkatlice temizleyin.
b) Çok katmanlı kaynak sırasında katmanlar arasındaki cürufu iyice temizleyin.
c) Erimiş havuzun kristalleşme hızını yavaşlatır.
a) Sıcak Çatlak
Sıcak çatlak, kaynak sırasında metal solidus yakınında soğuduğunda oluşan kaynaklı bağlantıdaki bir çatlaktır.
Önleyici Tedbirler:
Yapısal sertliği azaltın, kaynak öncesi̇ ön isitmaalaşımlamayı azaltın, iyi çatlak direncine sahip düşük hidrojenli elektrotlar seçin, vb.
b) Soğuk Çatlak
Soğuk çatlak, kaynaklı bağlantı daha düşük bir sıcaklığa soğuduğunda meydana gelen bir çatlaktır.
Önlemler:
a) Düşük hidrojenli bir elektrot kullanın, iş parçası yüzeyindeki yağı ve pası kurutun ve temizleyin.
b) Kaynaktan önce ön ısıtma ve kaynaktan sonra ısıl işlem.
Eksik nüfuziyet, kaynaklı bağlantının kökünün tam olarak nüfuz etmediği bir olgudur.
Sebepler:
Çok küçük oluk açısı veya boşluğu, çok kalın küt kenar, temiz olmayan oluk, çok kalın elektrot, çok hızlı kaynak hızı, çok küçük kaynak akımı ve yanlış çalıştırma.
Eksik kaynaşma, kaynak ve ana metal arasındaki kaynaşmanın tam olmadığı bir olgudur.
Sebepler:
Temiz olmayan oluk, aşırı elektrot çapı ve yanlış çalışma.
Alttan kesme, kaynak ucunun ana metal kısmı boyunca bir oluk veya çöküntüdür.
Sebepler:
Aşırı kaynak akımı, çok uzun ark, uygun olmayan elektrot açısı, vb.
Kaynak Gerilmesi ve Deformasyonunun Nedenleri
Kaynak sırasındaki yerel ısınma, kaynak gerilimi ve deformasyonunun ana nedenidir.
Kaynak Deformasyonunun Temel Formları
Kaynak Deformasyonunu Önlemek ve Azaltmak için Proses Önlemleri
Kaynak Stresini Azaltmak için Proses Önlemleri
Bu kaynak süreci Arkın bir akı tabakasının altında yanması Tozaltı Ark Kaynağı (SAW) olarak bilinir.
SAW, ark vurma ve elektrot besleme için otomatik montaj ile karakterize edilir, bu nedenle Tozaltı Otomatik Kaynak (SAAW) olarak da adlandırılır.
Tozaltı Ark Kaynağı (SAW) aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sunar:
Ancak, SAW her tür kaynak için uygun değildir. Düz, uzun düz dikişlerin ve büyük çaplı çevresel kaynakların kaynağı için en uygunudur. Kısa kaynaklar, zigzag kaynaklar, dar pozisyonlar ve ince kaynaklar için plaka kaynağıSAW istenen sonuçları sağlamayabilir.
Gaz Korumalı Kaynak, argonu kaynak malzemesi olarak kullanır. koruyucu gaz Tungsten İnert Gaz (TIG) Kaynağı veya Argon Ark Kaynağı olarak bilinir.
İnert bir gaz olan argon, elektrodu ve erimiş metali havanın zararlı etkilerinden korur.
Kullanılan elektrot tipine göre, Argon Ark Kaynağı ayrıca iki türe ayrılabilir:
Erimeyen elektrot argon ark kaynağı
Erimeyen Elektrot Argon Ark Kaynağı, elektrotun yalnızca bir elektrik arkı oluşturmak ve elektron yaymak için kullanıldığı bir Argon Ark Kaynağı türüdür. Dolgu metali ayrı olarak eklenir.
Bu süreçte kullanılan yaygın elektrotlar, toryum oksit veya seryum oksit ile katkılanmış Tungsten elektrotlardır. Bu elektrotlar yüksek elektron termal emisyon kabiliyetine, yüksek erime noktasına ve yüksek kaynama noktasına (sırasıyla 3700K ve 5800K) sahiptir.
MIG kaynağı
Tungsten İnert Gaz (TIG) Kaynağı, düşük akımı ve sığ penetrasyonu ile bilinir. Buna rağmen, genellikle aşağıdaki gibi orta ila yüksek kalınlıktaki alaşımların kaynağı için kullanılır titanyumalüminyum, bakır ve diğerleri. Bunun nedeni, yüksek verimlilik seviyelerine ulaşma kabiliyetidir.
Argon Ark Kaynağının temel özellikleri şunlardır (TIG Kaynağı):
Gaz Korumalı Kaynak koruyucu gaz olarak karbondioksit (CO2) kullanan kaynaklara Gaz Metal Ark Kaynağı (GMAW) veya Metal İnert Gaz (MIG) Kaynağı denir.
Koruyucu gaz olarak CO2 kullanmanın birincil amacı, kaynak alanını havadan izole etmek ve nitrojenin erimiş metal üzerindeki zararlı etkilerini önlemektir. Bu, kaynağın bütünlüğünü korumaya ve yüksek kaliteli sonuçlar üretmeye yardımcı olur.
Kaynak sırasında:
2CO2=2CO+O2 CO2=C+O2
Bu nedenle kaynak işlemi CO2, CO ve O2 oksidasyon atmosferi.
Karbondioksit gaz korumalı kaynağın özellikleri:
Elektroslag Kaynağı (ESW), bir kaynak üretmek için sıvı bir cüruftan geçen elektrik akımının direnciyle oluşan ısıyı kullanan bir kaynak tekniğidir.
Tipik olarak, bir kaynak arkı serbest bir arktır, yani ark alanındaki gazın sadece bir kısmı iyonize olur ve sıcaklık yeterince yüksek değildir.
Bununla birlikte, serbest ark yüksek enerji yoğunluğuna sahip bir ark halinde sıkıştırıldığında, ark sütunundaki gaz tamamen iyonize olur ve maddenin pozitif ve negatif iyonlardan oluşan dördüncü bir hali olan plazmaya dönüşür.
Plazma arkları yüksek sıcaklıklara (15.000 ila 30.000K arasında değişen), yüksek enerji yoğunluklarına (480 kW/cm'ye kadar2) ve hızlı hareket eden plazma akışları (ses hızının birkaç katı).
'de üç sıkıştırma etkisi vardır Plazma Ark Kaynak:
Bu üç sıkıştırma etkisi, sadece yaklaşık 3 mm çapında, ancak büyük ölçüde geliştirilmiş enerji yoğunluğu, sıcaklık ve hava hızına sahip bir plazma arkı ile sonuçlanır.
Aşağıdakiler, aşağıdakilerin temel özellikleridir Plazma Ark Kaynağı:
Vakum Elektron Işın Kaynağı (VEBW), yönlü ve yüksek hızlı bir elektron ışınının iş parçasına doğru yönlendirildiği, kinetik enerjisini ısı enerjisine dönüştürdüğü ve bir kaynak oluşturmak için iş parçasını erittiği bir kaynak işlemidir.
Vakum Elektron Işın Kaynağının (VEBW) temel özellikleri aşağıda belirtilmiştir:
Lazer Kaynağı kaynağa ısı vermek için odaklanmış bir lazer ışını kullanan bir kaynak işlemidir.
Aşağıda Lazer Kaynağının temel özellikleri yer almaktadır:
Direnç kaynağı iş parçalarının birleştirilmesinden sonra elektrotlar vasıtasıyla basınç uygulanan bir kaynak işlemidir. Birleşimin temas yüzeyinden ve çevresinden geçen akımın oluşturduğu direnç ısısı, iş parçalarını kaynaklamak için kullanılır.
Aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli direnç kaynağı türleri vardır punta kaynağıdikiş kaynağı ve alın kaynağı. Bu yöntemlerin her biri benzersiz özelliklere sahiptir ve belirli amaçlar için kullanılır kaynak uygulamalari.
Punta kaynağı, iş parçalarının bir bindirmeli bağlantıda birleştirildiği ve iki elektrot arasına yerleştirildiği bir direnç kaynağı tekniğidir. Eklemin temas yüzeyinden ve çevresinden geçen akımdan kaynaklanan direnç ısısı, ana metali eriterek bir kaynak noktası oluşturur.
Bu yöntem öncelikle aşağıdakiler için kullanılır kaynak levhaları ve üç adımdan oluşur: iş parçalarının iyi temasını sağlamak için ön yükleme, kaynakta bir külçe ve plastik halka oluşturmak için gücü açmak ve külçenin sürekli basınç etkisi altında soğumasına ve kristalleşmesine izin veren dövme noktasını kırmak, yoğun bir yapıya sahip ve büzülme boşluğu veya çatlak olmayan bir lehimli bağlantı ile sonuçlanır.
Dikiş kaynağı, iş parçasının bir bindirme veya alın bağlantısına yerleştirildiği ve iki makaralı elektrot arasına yerleştirildiği bir direnç kaynağı türüdür. Silindirler dönerken iş parçasına basınç uygular ve sürekli bir kaynak oluşturmak için güç sürekli veya aralıklı olarak uygulanır. Bu kaynak yöntemi, düzenli kaynak gerektiren ve sızdırmazlık gereksinimleri olan, plaka kalınlıkları tipik olarak 3 mm'den az olan yapılar için yaygın olarak kullanılır.
Alın kaynağı direnç kaynağında iki iş parçasını tüm temas yüzeyleri boyunca birleştiren bir işlemdir.
Direnç alın kaynağı
Direnç alın kaynağı, iki iş parçasının bir alın bağlantısında uç uca birleştirildiği ve daha sonra direnç ısısı ile plastik bir duruma ısıtıldığı bir işlemdir. Daha sonra kaynak işlemini tamamlamak için basınç uygulanır. Bu yöntem tipik olarak basit şekillere, küçük çaplara veya 20 mm'den kısa uzunluklara ve düşük mukavemet gereksinimlerine sahip iş parçalarının kaynağı için kullanılır.
Flaş alın kaynağı
Flaş alın kaynağı, iki iş parçasının bir alın bağlantısına monte edildiği ve bir güç kaynağına bağlandığı bir işlemdir. İş parçalarının uç yüzeyleri kademeli olarak temas ettirilir ve belirli bir derinlik aralığında önceden ayarlanmış bir sıcaklığa ulaşana kadar direnç ısısı ile ısıtılır. Bu, uç metali eriten bir parlamanın oluşmasına neden olur. Daha sonra güç kesilir ve kaynağı tamamlamak için hızlı bir şekilde üzücü bir kuvvet uygulanır.
Flaş alın kaynağının birleştirme kalitesi direnç kaynağından daha üstündür ve kaynağın mekanik özellikleri ana metalinkine eşittir. Kaynak öncesi birleştirme yüzeyinin temizlenmesine gerek yoktur.
Flaş alın kaynağı genellikle önemli iş parçalarının kaynağı için kullanılır ve hem benzer hem de farklı metallerin yanı sıra 0,01 mm kadar küçük kalınlığa sahip metal tellerin ve 20000 mm kadar büyük kalınlığa sahip metal çubukların ve profillerin kaynağında kullanılabilir.
Sürtünme kaynağı bir basınçlı kaynak Uç yüzeyini termoplastik bir duruma getirmek için iş parçalarının yüzeyleri arasındaki sürtünmeden üretilen ısıyı kullanan ve ardından kaynağı tamamlamak için hızlı bir şekilde üzen işlem.
Temel Özellikleri Sürtünme Kaynağı:
Temizlenmiş Yüzeyler: Kaynak işlemi sırasında oluşan sürtünme, iş parçalarının temas yüzeyindeki oksit filmini ve kirlilikleri temizleyerek kaynaklı bağlantıda yoğun ve hatasız bir yapı elde edilmesini sağlar.
İle uyumluluk Farklı Metaller: Sürtünme kaynağı hem aynı hem de farklı metalleri kaynaklamak için kullanılabilir, bu da onu çok çeşitli kaynak uygulamaları için çok uygun hale getirir.
Yüksek Verimlilik: Sürtünme kaynağı, yüksek üretkenliği ile bilinir ve bu da onu iş parçalarının kaynağı için verimli bir yöntem haline getirir.
Sert lehimleme, sert lehim dolgu metalinin erime noktasına göre iki kategoride sınıflandırılabilir: sert lehimleme ve yumuşak lehimleme.
Lehimleme
Lehim erime noktası 450°C'den yüksek olan sert lehimleme, sert lehimleme olarak bilinir. Sert lehimleme için kullanılan dolgu metalleri bakır bazlı, gümüş bazlı, alüminyum bazlı ve diğer alaşımları içerir. Yaygın olarak kullanılan flakslar arasında boraks, borik asit, florür, klorür ve diğerleri bulunur. Sert lehimleme için ısıtma yöntemleri arasında alevli ısıtma, tuz banyosu ısıtması, dirençli ısıtma ve yüksek frekanslı indüksiyonlu ısıtma yer alır. Lehimli bağlantının mukavemeti 490MPa'ya ulaşabilir, bu da onu yüksek stres yaşayan ve yüksek çalışma sıcaklıklarına maruz kalan iş parçaları için uygun hale getirir.
Lehimleme
Lehim erime noktası 450°C'nin altında olan lehimleme yumuşak lehimleme olarak bilinir. Kalay-kurşun alaşımları genellikle yumuşak lehim olarak kullanılır. Rosin ve amonyum klorür çözeltileri genellikle akı olarak kullanılır ve ısıtma için havya ve diğer alevli ısıtma yöntemleri yaygın olarak kullanılır.
Aşağıdakiler sert lehimlemenin temel özellikleridir: