Η συγκόλληση σύντηξης (που αναφέρεται ως συγκόλληση σύντηξης) είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιεί θερμική ενέργεια (όπως η ηλεκτρική ενέργεια, η χημική ενέργεια κλπ.) Για να θερμανθεί τοπικά και να λιώσει δύο ξεχωριστά μεταλλικά τεμάχια και να τα συνδέουν σφιχτά και με ασφάλεια σε ένα σύνολο μέσω του συνδυασμού και της διάχυσης ατόμων ή μορίων.
Η συγκόλληση σύντηξης είναι ουσιαστικά παρόμοια με την τήξη του χάλυβα, επιτυγχάνοντας τη διαδικασία της μέσω των σταδίων τήξης και κρυστάλλωσης. Ωστόσο, από τεχνική άποψη, είναι αρκετά διαφορετικά. Τα χαρακτηριστικά των διαδικασιών συγκόλλησης είναι τα εξής:
1. Η πηγή θερμότητας είναι κινητό
Κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης, η πηγή θερμότητας (όπως ένα ηλεκτρικό τόξο, φλόγα αερίου κλπ.) Μετακινείται κατά μήκος της άρθρωσης προς μια ορισμένη κατεύθυνση από το ένα άκρο στο άλλο σε ένα κανονικό μοτίβο. Λόγω της αστάθειας της κινούμενης πηγής θερμότητας και της μεταβλητότητας των παραμέτρων συγκόλλησης, ο έλεγχος της θερμοκρασίας στην λιωμένη δεξαμενή και η διασφάλιση της ποιότητας της συγκόλλησης είναι πιο δύσκολη.
2. Η πηγή θερμότητας είναι υψηλή σε θερμοκρασία και συμπυκνωμένη
Η πηγή θερμότητας συμπιέζεται σε πολύ μικρό όγκο λόγω της δικής της (όπως η διάμετρος της ράβδου συγκόλλησης) ή οι εξωτερικοί παράγοντες και η αντίστοιχη θερμοκρασία είναι επίσης πολύ υψηλή. Για παράδειγμα, η θερμοκρασία φλόγας της συγκόλλησης αερίου είναι περίπου 3000K. Η θερμοκρασία της στήλης ARC της ηλεκτρικής συγκόλλησης είναι περίπου 5000-8000 k; Η θερμοκρασία της στήλης τόξου της συγκόλλησης αερίου αδρανούς αερίου είναι υψηλότερη από πάνω από 10000k.
3. Ο όγκος του θερμαινόμενου μετάλλου είναι μικρός
Κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης, η πηγή θερμότητας ενεργεί μόνο σε ένα τοπικό τμήμα του συνολικού μεταλλικού τεμαχίου και η θερμαινόμενη περιοχή είναι πολύ μικρό. Το μέγεθος της λιωμένης πισίνας καθορίζεται από την περιοχή εγκάρσιας τομής του υλικού συγκόλλησης και της πηγής θερμότητας, γενικά μόνο 2-10 κυβικά εκατοστά.
4. Ο χρόνος τήξης και στερεοποίησης είναι σύντομος
Κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης, ο χρόνος για το μέταλλο κάθε σημείου συγκόλλησης να λιώσει και στη συνέχεια να δροσιστεί και να στερεοποιηθεί είναι πολύ μικρός, συνήθως μετριέται σε λεπτά ή δευτερόλεπτα.
5. Κλίση υψηλής θερμοκρασίας
Κάτω από τη δράση της πηγής θερμότητας, ένα σημείο στο συγκολλημένο μέταλλο λιώνει και όσο πιο μακριά από την πηγή θερμότητας, τόσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία του μετάλλου. Αυτή η διαφορά θερμοκρασίας ονομάζεται κλίση θερμοκρασίας. Το μέγεθος της κλίσης της θερμοκρασίας σχετίζεται με το πάχος του συγκολλημένου τεμαχίου εργασίας, την ενέργεια της γραμμής συγκόλλησης και τη θερμική αγωγιμότητα του μετάλλου. Όσο πιο παχύτερο είναι το κομμάτι συγκόλλησης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια της γραμμής, και όσο χειρότερη είναι η θερμική αγωγιμότητα, τόσο μεγαλύτερη σχηματίζεται η κλίση της θερμοκρασίας.
6. Μη ισορροπημένες χημικές αντιδράσεις
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης, λόγω του βραχυπρόθεσμου χρόνου τήξης και στερεοποίησης του τετηγμένου μετάλλου, οι χημικές αντιδράσεις μεταξύ μετάλλου, αερίου και σκωρίας δεν έχουν προχωρήσει πλήρως πριν από την στερεοποίηση. Το αέριο και η σκωρία στη συγκόλληση δεν έχουν χρόνο να ξεφύγουν και να παραμείνουν στη συγκόλληση ως ελαττώματα όπως οι πόροι και οι εγκλεισμοί σκωρίας. Ταυτόχρονα, ορισμένα χημικά στοιχεία καθορίζονται επίσης προτού να μπορούν να κατανεμηθούν ομοιόμορφα, οδηγώντας σε διαχωρισμό.
7. Αλλαγές στη χημική σύνθεση και τη μικροδομή
Η δεξαμενή του λιωμένου μετάλλου και τα σταγονίδια του υλικού συγκόλλησης έρχονται σε επαφή με τον περιβάλλοντα αέρα και την εξάτμιση και την αποσύνθεση του πετρελαίου, τη σκουριά και τη ζωγραφική στην μεταλλική επιφάνεια, καθώς και τα υγρά περιβάλλοντα, μπορούν να αφήσουν επιβλαβή αέρια όπως οξυγόνο, άζωτο και υδρογόνο στη συγκόλληση, σχηματίζοντας διάφορα ελαττώματα. Ταυτόχρονα, η χημική σύνθεση του μετάλλου καίγεται σοβαρά ή υφίσταται μετανάστευση και διάχυση υπό υψηλές θερμοκρασίες, προκαλώντας ανομοιογενή στη χημική σύνθεση.
Κάτω από τη δράση της πηγής θερμότητας, αλλάζει επίσης η μικροδομή του μετάλλου. Για παράδειγμα, μια τυπική και χοντρή δομή χύτευσης είναι ένα παράδειγμα. Δεδομένου ότι η ταχύτητα στερεοποίησης του μετάλλου είναι πολύ γρήγορη, οι συγκολλήσεις με υψηλή τάση να σκληρυνθούν μπορεί εύκολα να σχηματίσουν μαρτενσινιτικές δομές σβήσιμες.
8. Αλλαγές στη μικροδομή του βασικού μετάλλου
Το βασικό μέταλλο κοντά στη λιωμένη πισίνα, η οποία δεν έχει λιωθεί, θα υποβληθεί σε αλλαγή στη δομή του λόγω θερμότητας και αυτό το μέρος ονομάζεται ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα. Για τον ανθρακούχο χάλυβα, αυτή η ζώνη περιέχει αναπόφευκτα υπερθέρμανση δομών (όπως η δομή Widmanstätten). Για το κράμα χάλυβα, είναι εύκολο να σχηματιστούν δομές σκλήρυνσης.
Μπορεί να φανεί ότι αν και η συγκόλληση σύντηξης έχει ορισμένα πλεονεκτήματα, λόγω των προαναφερθέντων τεχνικών χαρακτηριστικών, φέρνει μια σειρά δυσκολιών στη διαδικασία συγκόλλησης. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να ενημερωθεί και να βελτιωθεί από τις πτυχές του εξοπλισμού, των υλικών συγκόλλησης και της τεχνολογίας επεξεργασίας για την απόκτηση εξαιρετικών συγκολλήσεων.
Σύναψη
Η συγκόλληση σύντηξης είναι μια κρίσιμη διαδικασία σε διάφορες βιομηχανίες, χρησιμοποιώντας θερμική ενέργεια για να λιώσει και να ενταχθεί στα μέταλλα. Χαρακτηρίζεται από μια πηγή θερμότητας κινητής τηλεφωνίας, υψηλές θερμοκρασίες, μικρούς θερμαινόμενους όγκους και σύντομους χρόνους τήξης, οι οποίες οδηγούν σε προκλήσεις στον ποιοτικό έλεγχο. Παρά αυτά, η συγκόλληση σύντηξης χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροδιαστημική, την αυτοκινητοβιομηχανία, την εξουσία, την ναυπηγική βιομηχανία, την κατασκευή και τις βαρέες βιομηχανίες για τη δύναμη και την ευελιξία της. Είναι επίσης απαραίτητο για την ένταξη ανόμοιων μετάλλων και ηλεκτρονικών και στρατιωτικών. Καθώς η τεχνολογία προχωρά, η συγκόλληση σύντηξης γίνεται πιο αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον, επεκτείνοντας τις εφαρμογές της στη σύγχρονη παραγωγή.
