Hitsaus on prosessi, jossa kaksi tai useampaa samaa tai erilaista materiaalia liitetään yhteen atomien tai molekyylien välisellä sidoksella ja diffuusiolla
Menetelmä edistää atomien ja molekyylien välistä sitoutumista ja diffuusiota on kuumennus tai puristaminen tai kuumennus ja puristaminen samanaikaisesti
Hitsauksen luokitus
Metallin hitsaus voidaan jakaa sulahitsaukseen, painehitsaukseen ja juottamiseen sen prosessin ominaisuuksien mukaan
Jos ilmakehä on sulatushitsausprosessissa suorassa kosketuksessa korkean lämpötilan sulan altaan kanssa, ilmakehän happi hapettaa metalleja ja erilaisia seosalkuaineita.Ilmakehän typpi ja vesihöyry pääsevät sulaan altaaseen ja hitsaukseen muodostuu myöhemmän jäähdytysprosessin aikana vikoja, kuten huokosia, kuonasulkeumia ja halkeamia, jotka heikentävät hitsin laatua ja suorituskykyä.
Hitsauksen laadun parantamiseksi on kehitetty erilaisia suojausmenetelmiä.Esimerkiksi suojakaasukaarihitsauksen tarkoituksena on eristää ilmakehä argonilla, hiilidioksidilla ja muilla kaasuilla valokaaren ja allasnopeuden suojaamiseksi hitsauksen aikana;Esimerkiksi hitsattaessa terästä korkean happiaffiniteetin omaavan ferrotitaniumjauheen lisääminen elektrodin pinnoitteeseen hapettumisenestoa varten voi suojata elektrodin hyödyllisiä elementtejä, kuten mangaania ja piitä, hapettumiselta ja päästä sulaan altaaseen ja saada korkealaatuisia hitsejä jäähdytyksen jälkeen.
Penkkityyppinen kylmähitsauskone
Erilaisten painehitsausmenetelmien yhteinen piirre on paineen kohdistaminen hitsauksen aikana ilman täyttömateriaaleja.Useimmissa painehitsausmenetelmissä, kuten diffuusiohitsauksessa, suurtaajuushitsauksessa ja kylmäpainehitsauksessa, ei ole sulamisprosessia, joten sulahitsauksen kaltaisia ongelmia, kuten hyödyllisten seoselementtien palamista ja haitallisten elementtien tunkeutumista hitsiin, ei esiinny. yksinkertaistaa hitsausprosessia ja parantaa hitsauksen turvallisuutta ja terveyttä.Samaan aikaan, koska kuumennuslämpötila on alhaisempi kuin sulahitsauksessa ja lämmitysaika on lyhyempi, lämmön vaikutusalue on pieni.Monet sulahitsauksella vaikeasti hitsattavat materiaalit voidaan usein painehitsata korkealaatuisiin liitoksiin, jotka ovat yhtä lujia kuin perusmetalli.
Hitsauksen aikana muodostunutta liitosta, joka yhdistää kaksi yhdistettyä kappaletta, kutsutaan hitsiksi.Hitsauksen aikana hitsauslämpö vaikuttaa hitsin molemmille puolille ja rakenne ja ominaisuudet muuttuvat.Tätä aluetta kutsutaan lämmön vaikutukseksi.Hitsauksen aikana työkappaleen materiaali, hitsausmateriaali ja hitsausvirta ovat erilaisia.Hitsattavuuden huononemiseksi on tarpeen säätää hitsausolosuhteita.Esilämmitys, lämmönsuojaus hitsauksen aikana ja hitsauksen jälkeinen lämpökäsittely hitsauksen rajapinnalla ennen hitsausta voivat parantaa hitsauksen laatua.
Lisäksi hitsaus on paikallinen nopea lämmitys- ja jäähdytysprosessi.Hitsausalue ei voi laajeta ja supistua vapaasti ympäröivän työkappaleen rungon rajoitusten vuoksi.Jäähtymisen jälkeen hitsauksessa ilmenee hitsausjännitystä ja muodonmuutoksia.Tärkeiden tuotteiden on eliminoitava hitsausjännitys ja korjattava hitsauksen muodonmuutos hitsauksen jälkeen.
Nykyaikaisella hitsaustekniikalla on pystytty tuottamaan hitsejä, joissa ei ole sisä- ja ulkoisia vikoja ja mekaanisia ominaisuuksia, jotka ovat samat tai jopa korkeammat kuin liitetyn kappaleen.Hitsatun kappaleen keskinäistä sijaintia tilassa kutsutaan hitsausliitokseksi.Liitoksen lujuuteen ei vaikuta vain hitsin laatu, vaan myös sen geometria, koko, jännitys ja työolosuhteet.Liitosten perusmuotoja ovat päittäisliitos, lantioliitos, T-liitos (positiivinen liitos) ja kulmaliitos.
Päittäissaumahitsin poikkileikkauksen muoto riippuu hitsatun kappaleen paksuudesta ennen hitsausta ja kahden liitosreunan uramuodosta.Hitsattaessa paksumpia teräslevyjä reunoihin on leikattava erimuotoisia uria tunkeutumista varten, jotta hitsaustangot tai -langat voidaan syöttää helposti sisään. Uramuotoja ovat yksipuolinen hitsausura ja kaksipuolinen hitsausura.Uran muotoa valittaessa tulee täyden tunkeutumisen varmistamisen lisäksi ottaa huomioon myös sellaiset tekijät kuin kätevä hitsaus, vähemmän täytemetallia, pieni hitsausmuodonmuutos ja alhaiset uran käsittelykustannukset.
Kun kaksi eripaksuista teräslevyä päihitetään, paksumpaa levyn reunaa ohenee usein asteittain, jotta saavutetaan sama paksuus molemmissa liitosreunoissa.Päittäisliitosten staattinen lujuus ja väsymislujuus ovat korkeammat kuin muiden liitosten.Päittäisliitoksen hitsaus on usein suositeltua liitäntään vuorotellen ja iskukuormituksessa tai matalan lämpötilan ja korkeapaineisissa astioissa.
Limiliitos on helppo valmistaa ennen hitsausta, helppo koota ja pieni hitsausmuodon ja jäännösjännityksen suhteen.Siksi sitä käytetään usein työmaan asennusliitoksissa ja merkityksettömissä rakenteissa.Yleisesti ottaen limitysliitokset eivät sovellu työskentelyyn vaihtelevalla kuormituksella, syövyttävällä aineella, korkealla tai alhaisella lämpötilalla.
T-saumojen ja kulmaliitosten käyttö johtuu yleensä rakenteellisista tarpeista.T-liitosten epätäydellisten saumojen käyttöominaisuudet ovat samanlaiset kuin lamelliliitoksissa.Kun hitsi on kohtisuorassa ulkoisen voiman suuntaan, siitä tulee etupienahitsi, ja hitsin pinnan muoto aiheuttaa eriasteisia jännityskeskittymiä;Täysin tunkeutuneen viistosauman jännitys on samanlainen kuin päittäisliitoksen jännitys.
Kulmaliitoksen kantokyky on pieni, eikä sitä yleensä käytetä yksinään.Sitä voidaan parantaa vain, kun se on täysin tunkeutunut tai kun sisä- ja ulkopuolella on saumoja.Sitä käytetään enimmäkseen suljetun rakenteen kulmissa.
Hitsatut tuotteet ovat kevyempiä kuin niitatut osat, valukappaleet ja takeet, mikä voi vähentää omapainoa ja säästää energiaa kuljetusajoneuvoissa.Hitsauksella on hyvä tiivistysominaisuus ja se soveltuu erilaisten säiliöiden valmistukseen.Hitsauksen takomiseen ja valuun yhdistävän liitoskäsittelytekniikan kehittämisellä voidaan valmistaa suuria, taloudellisia ja järkeviä valu- ja hitsausrakenteita sekä taonta- ja hitsausrakenteita, joilla on suuri taloudellinen hyöty.Hitsausprosessissa voidaan käyttää tehokkaasti materiaaleja, ja hitsausrakenteessa voidaan käyttää materiaaleja, joilla on erilaiset ominaisuudet eri osissa, jotta eri materiaalien edut saadaan täysin käyttöön ja saavutetaan taloudellisuus ja korkea laatu.Hitsauksesta on tullut korvaamaton ja yhä tärkeämpi työstömenetelmä nykyaikaisessa teollisuudessa.
Nykyaikaisessa metallinkäsittelyssä hitsaus kehittyi myöhemmin kuin valu ja taonta, mutta kehittyi nopeasti.Hitsattujen rakenteiden paino on noin 45 % terästuotannosta, ja myös alumiini- ja alumiiniseoshitsattujen rakenteiden osuus on kasvussa.
Tulevaisuuden hitsausprosessia varten tulisi toisaalta kehittää uusia hitsausmenetelmiä, hitsauslaitteita ja hitsausmateriaaleja hitsauksen laadun ja turvallisuuden ja luotettavuuden parantamiseksi entisestään, esimerkiksi parantamalla olemassa olevia hitsausenergian lähteitä, kuten kaari, plasmakaari, elektroni. säde ja laser;Elektronisen tekniikan ja ohjaustekniikan avulla paranna kaaren prosessin suorituskykyä ja kehitä luotettava ja kevyt valokaaren seurantamenetelmä.
Toisaalta pitäisi parantaa hitsauksen mekanisoinnin ja automaation tasoa, kuten ohjelmaohjauksen ja hitsauskoneiden digitaalisen ohjauksen toteuttamista;Kehitä erityinen hitsauskone, joka automatisoi koko prosessin valmisteluprosessista hitsauksesta laadunvalvontaan.Automaattisen hitsauksen tuotantolinjalla numeerisen ohjauksen hitsausrobottien ja hitsausrobottien edistäminen ja laajentaminen voi parantaa hitsauksen tuotantotasoa ja parantaa hitsauksen terveys- ja turvallisuusolosuhteita
Postitusaika: 02.09.2022