Shpjegim i detajuar i njohurive bazë të saldimit të metaleve të ndryshme

Ka disa probleme të qenësishme në saldimin e metaleve të ndryshëm që pengojnë zhvillimin e tij, siç është përbërja dhe performanca e zonës së shkrirjes së metaleve të ndryshme.Shumica e dëmtimit të strukturës së saldimit të metalit të ndryshëm ndodh në zonën e shkrirjes.Për shkak të karakteristikave të ndryshme të kristalizimit të saldimeve në çdo seksion pranë zonës së shkrirjes, është gjithashtu e lehtë të formohet një shtresë tranzicioni me performancë të dobët dhe ndryshime në përbërje.

Përveç kësaj, për shkak të kohës së gjatë në temperaturë të lartë, shtresa e difuzionit në këtë zonë do të zgjerohet, gjë që do të rrisë më tej pabarazinë e metalit.Për më tepër, kur saldohen metale të ndryshme ose pas trajtimit termik ose funksionimit në temperaturë të lartë pas saldimit, shpesh konstatohet se karboni në anën me aliazh të ulët "migron" përmes kufirit të saldimit në saldimin me aliazh të lartë, duke formuar shtresa dekarburizimi në të dy anët e vijës së shkrirjes.Dhe shtresa e karburizimit, metali bazë formon një shtresë dekarburizimi në anën e ulët të aliazhit dhe shtresa e karburizimit formohet në anën e saldimit me aliazh të lartë.

Komponentët e pangjashëm-metalik

Pengesat dhe pengesat për përdorimin dhe zhvillimin e strukturave metalike të ndryshme manifestohen kryesisht në aspektet e mëposhtme:

1. Në temperaturën e dhomës, vetitë mekanike (të tilla si tërheqja, goditja, përkulja, etj.) e zonës së bashkimit të salduar të metaleve të ndryshme janë përgjithësisht më të mira se ato të metalit bazë që do të saldohet.Megjithatë, në temperatura të larta ose pas funksionimit afatgjatë në temperatura të larta, performanca e zonës së bashkimit është më e ulët se ajo e metalit bazë.material.

2. Ekziston një zonë tranzicioni martensit midis saldimit të austenitit dhe metalit bazë të perlitit.Kjo zonë ka rezistencë të ulët dhe është një shtresë e brishtë me fortësi të lartë.Është gjithashtu një zonë e dobët që shkakton dështim dhe dëmtim të komponentëve.Do të zvogëlojë strukturën e salduar.besueshmëria e përdorimit.

3. Migrimi i karbonit gjatë trajtimit termik pas saldimit ose operimit në temperaturë të lartë do të shkaktojë formimin e shtresave të karburuara dhe shtresave të dekarburizuara në të dy anët e linjës së shkrirjes.Përgjithësisht besohet se reduktimi i karbonit në shtresën e dekarburizuar do të çojë në ndryshime të mëdha (përgjithësisht përkeqësim) në strukturën dhe performancën e zonës, duke e bërë këtë zonë të prirur për dështim të hershëm gjatë shërbimit.Pjesët e prishjes së shumë tubacioneve me temperaturë të lartë në shërbim ose në provë janë të përqendruara në shtresën e dekarburizimit.

4. Dështimi lidhet me kushte të tilla si koha, temperatura dhe stresi i alternuar.

5. Trajtimi termik pas saldimit nuk mund të eliminojë shpërndarjen e stresit të mbetur në zonën e bashkimit.

6. Inhomogjeniteti i përbërjes kimike.

Kur saldohen metale të ndryshme, pasi që metalet në të dy anët e saldimit dhe përbërja e aliazhit të saldimit janë dukshëm të ndryshme, gjatë procesit të saldimit, metali bazë dhe materiali i saldimit do të shkrihen dhe përzihen me njëri-tjetrin.Uniformiteti i përzierjes do të ndryshojë me ndryshimin e procesit të saldimit.Ndryshimet dhe uniformiteti i përzierjes është gjithashtu shumë i ndryshëm në pozicione të ndryshme të bashkimit të salduar, gjë që rezulton në johomogjenitetin e përbërjes kimike të bashkimit të salduar.

7. Inhomogjeniteti i strukturës metalografike.

Për shkak të ndërprerjes së përbërjes kimike të bashkimit të salduar, pas përjetimit të ciklit termik të saldimit, në secilën zonë të bashkimit të salduar shfaqen struktura të ndryshme dhe shpesh në disa zona shfaqen struktura organizative jashtëzakonisht komplekse.

8. Mosvazhdimësi e performancës.

Dallimet në përbërjen kimike dhe strukturën metalografike të nyjeve të salduara sjellin veti të ndryshme mekanike të nyjeve të salduara.Fortësia, fortësia, plasticiteti, qëndrueshmëria, vetitë e ndikimit, zvarritja e temperaturës së lartë dhe vetitë e qëndrueshmërisë së zonave të ndryshme përgjatë bashkimit të salduar janë shumë të ndryshme.Ky inhomogjenitet i rëndësishëm bën që zona të ndryshme të bashkimit të salduar të sillen shumë ndryshe në të njëjtat kushte, me shfaqjen e zonave të dobësuara dhe zonave të forcuara.Sidomos në kushte të temperaturës së lartë, nyjet e salduara me metal të ndryshëm janë në shërbim gjatë procesit të shërbimit.Shpesh ndodhin dështime të hershme.

 Karakteristikat e metodave të ndryshme të saldimit gjatë saldimit të metaleve të ndryshme

Shumica e metodave të saldimit mund të përdoren për saldimin e metaleve të ndryshme, por kur zgjidhni metodat e saldimit dhe formuloni masat e procesit, karakteristikat e metaleve të ndryshme duhet të merren parasysh ende.Sipas kërkesave të ndryshme të metalit bazë dhe nyjeve të salduara, saldimi me shkrirje, saldimi me presion dhe metoda të tjera saldimi përdoren të gjitha në saldimin e metaleve të ndryshme, por secila ka avantazhet dhe disavantazhet e veta.

1. Saldimi

Metoda më e përdorur e saldimit me shkrirje në saldimin e metaleve të ndryshme është saldimi me hark me elektrodë, saldimi me hark nën ujë, saldimi me hark me gaz, saldimi me elektroskorje, saldimi me hark plazma, saldimi me rreze elektronike, saldimi me lazer, etj. Për të zvogëluar hollimin, ulni shkrirjen raporti ose kontrolli i sasisë së shkrirjes së materialeve të ndryshme bazë metalike, zakonisht mund të përdoren saldimi me rreze elektronike, saldimi me lazer, saldimi me hark plazmatik dhe metoda të tjera me densitet energjie më të lartë të burimit të nxehtësisë.

Për të reduktuar thellësinë e depërtimit, mund të miratohen masa teknologjike si harku indirekt, teli i saldimit me lëkundje, elektroda e shiritit dhe tela saldimi shtesë pa energji.Por pa marrë parasysh se çfarë, për sa kohë që është saldimi me shkrirje, një pjesë e metalit bazë gjithmonë do të shkrihet në saldim dhe do të shkaktojë hollim.Përveç kësaj, do të formohen edhe komponime ndërmetalike, eutektikë etj.Për të zbutur këto efekte negative, koha e qëndrimit të metaleve në gjendje të ngurtë të lëngët ose në temperaturë të lartë duhet të kontrollohet dhe të shkurtohet.

Megjithatë, megjithë përmirësimin dhe përmirësimin e vazhdueshëm të metodave të saldimit dhe masave të procesit, është ende e vështirë të zgjidhen të gjitha problemet gjatë saldimit të metaleve të ndryshme, sepse ekzistojnë shumë lloje metalesh, kërkesa të ndryshme për performancën dhe forma të ndryshme të nyjeve.Në shumë raste, është e nevojshme që saldimi me presion ose metoda të tjera të saldimit të përdoren për të zgjidhur problemet e saldimit të nyjeve të veçanta metalike të ndryshme.

2. Saldimi me presion

Shumica e metodave të saldimit me presion vetëm ngrohin metalin që do të saldohet në një gjendje plastike ose madje nuk e ngrohin atë, por aplikojnë një presion të caktuar si tipar bazë.Krahasuar me saldimin me shkrirje, saldimi me presion ka disa avantazhe kur saldoni nyje metalike të ndryshme.Për sa kohë që forma e bashkimit lejon dhe cilësia e saldimit mund të plotësojë kërkesat, saldimi me presion është shpesh një zgjedhje më e arsyeshme.

Gjatë saldimit me presion, sipërfaqet ndërfaqe të metaleve të ndryshme mund të shkrihen ose jo.Megjithatë, për shkak të ndikimit të presionit, edhe nëse ka metal të shkrirë në sipërfaqe, ai do të ekstrudohet dhe shkarkohet (si saldimi me flakë dhe saldimi me fërkim).Vetëm në disa raste Pasi metali i shkrirë mbetet pas saldimit me presion (si p.sh. saldimi në pikë).

Meqenëse saldimi me presion nuk nxehet ose temperatura e ngrohjes është e ulët, ai mund të zvogëlojë ose shmangë efektet negative të cikleve termike në vetitë metalike të metalit bazë dhe të parandalojë gjenerimin e përbërjeve të brishta ndërmetalike.Disa forma të saldimit me presion madje mund të shtrydhin komponimet ndërmetalike që janë krijuar nga bashkimi.Përveç kësaj, nuk ka asnjë problem të ndryshimeve në vetitë e metalit të saldimit të shkaktuar nga hollimi gjatë saldimit me presion.

Megjithatë, shumica e metodave të saldimit me presion kanë kërkesa të caktuara për formën e bashkimit.Për shembull, saldimi në vend, saldimi me tegel dhe saldimi me ultratinguj duhet të përdorin nyje të prehrit;gjatë saldimit me fërkim, të paktën një pjesë e punës duhet të ketë një seksion kryq rrotullues të trupit;Saldimi me shpërthim është i zbatueshëm vetëm për lidhjet me zona më të mëdha, etj. Pajisjet e saldimit me presion nuk janë ende të njohura.Këto padyshim kufizojnë fushën e aplikimit të saldimit me presion.

     lasermach_copper_joined_to_stainless_with_wobble_fiber_laser_welding

3. Metoda të tjera

Përveç saldimit me shkrirje dhe saldimit me presion, ekzistojnë disa metoda që mund të përdoren për saldimin e metaleve të ndryshëm.Për shembull, brazimi është një metodë e saldimit të metaleve të ndryshme midis metalit mbushës dhe metalit bazë, por ajo që diskutohet këtu është një metodë më e veçantë e ngjitjes.

Ekziston një metodë e quajtur saldim me shkrirje, d.m.th., ana e metalit bazë me pikë shkrirjeje të ulët të bashkimit metalik të ndryshëm është salduar me shkrirje dhe ana e metalit bazë me pikë shkrirjeje të lartë brazohet.Dhe zakonisht i njëjti metal si materiali bazë me pikë të ulët shkrirjeje përdoret si saldim.Prandaj, procesi i saldimit midis metalit mbushës të brumit dhe metalit bazë me pikë të ulët shkrirjeje është i njëjti metal dhe nuk ka vështirësi të veçanta.

Procesi i ngjitjes është midis metalit mbushës dhe metalit bazë me pikë të lartë shkrirjeje.Metali bazë nuk shkrihet ose kristalizohet, gjë që mund të shmangë shumë probleme të saldimit, por metali mbushës kërkohet që të jetë në gjendje të laget mirë metalin bazë.

Një metodë tjetër quhet brazimi eutektik ose brazimi me difuzion eutektik.Kjo është për të ngrohur sipërfaqen e kontaktit të metaleve të ndryshme në një temperaturë të caktuar, në mënyrë që të dy metalet të formojnë një eutektikë me pikë shkrirjeje të ulët në sipërfaqen e kontaktit.Eutektika me pikë të ulët shkrirjeje është e lëngshme në këtë temperaturë, duke u bërë në thelb një lloj saldimi pa pasur nevojë për saldim të jashtëm.Metoda e ngjitjes.

Natyrisht, kjo kërkon formimin e një eutektike me pikë të ulët shkrirjeje midis dy metaleve.Gjatë saldimit me difuzion të metaleve të ndryshëm, shtohet një material i shtresës së ndërmjetme dhe materiali i shtresës së ndërmjetme nxehet nën presion shumë të ulët për t'u shkrirë, ose për të formuar një pikë shkrirjeje të ulët eutektike në kontakt me metalin që do të saldohet.Shtresa e hollë e lëngut e formuar në këtë kohë, pas një periudhe të caktuar të procesit të ruajtjes së nxehtësisë, bën që materiali i shtresës së ndërmjetme të shkrihet.Kur të gjitha materialet e shtresës së ndërmjetme shpërndahen në materialin bazë dhe homogjenizohen, mund të formohet një bashkim metalik i ndryshëm pa materiale të ndërmjetme.

Kjo lloj metode do të prodhojë një sasi të vogël metali të lëngshëm gjatë procesit të saldimit.Prandaj, quhet edhe saldim i tranzicionit të fazës së lëngshme.Karakteristika e tyre e përbashkët është se nuk ka strukturë derdhjeje në nyje.

Gjërat që duhen mbajtur parasysh gjatë saldimit të metaleve të ndryshme

1. Merrni parasysh vetitë fizike, mekanike dhe përbërjen kimike të saldimit

(1) Nga këndvështrimi i forcës së barabartë, zgjidhni shufra saldimi që plotësojnë vetitë mekanike të metalit bazë, ose kombinoni saldueshmërinë e metalit bazë me shufrat e saldimit me forcë jo të barabartë dhe saldueshmëri të mirë, por merrni parasysh formën strukturore të bashkoj për të përmbushur forcën e barabartë.Fortësia dhe kërkesat e tjera të ngurtësisë.

(2) Bëjeni përbërjen e tij të aliazhit në përputhje ose afër materialit bazë.

(3) Kur metali bazë përmban nivele të larta të papastërtive të dëmshme C, S dhe P, duhet të zgjidhen shufrat e saldimit me rezistencë më të mirë ndaj çarjes dhe rezistencë ndaj porozitetit.Rekomandohet përdorimi i elektrodës së oksidit të kalciumit të titanit.Nëse ende nuk mund të zgjidhet, mund të përdoret shufra saldimi me natrium me hidrogjen të ulët.

2. Merrni parasysh kushtet e punës dhe performancën e saldimit

(1) Në kushtet e mbajtjes së ngarkesës dinamike dhe ngarkesës së ndikimit, përveç sigurimit të forcës, ka kërkesa të larta për rezistencën dhe zgjatjen e ndikimit.Lloji i ulët i hidrogjenit, lloji i titanit të kalciumit dhe i llojit të oksidit të hekurit duhet të zgjidhen në të njëjtën kohë.

(2) Nëse janë në kontakt me media gërryese, duhet të zgjidhen shufrat e duhura të saldimit prej çeliku inoks bazuar në llojin, përqendrimin, temperaturën e punës të medias dhe nëse bëhet fjalë për veshje të përgjithshme ose korrozioni ndërgranular.

(3) Kur punoni në kushte konsumimi, duhet të dallohet nëse është konsumim normal ose me ndikim, dhe nëse është konsumuar në temperaturë normale ose temperaturë të lartë.

(4) Kur punoni në kushte jo temperaturë, duhet të zgjidhen shufrat përkatëse të saldimit që sigurojnë veti mekanike me temperaturë të ulët ose të lartë.

3. Merrni parasysh kompleksitetin e formës kolektive të saldimit, ngurtësinë, përgatitjen e thyerjes së saldimit dhe pozicionin e saldimit.

(1) Për saldimet me forma komplekse ose trashësi të mëdha, stresi i tkurrjes së metalit të saldimit gjatë ftohjes është i madh dhe mund të shfaqen çarje.Duhet të zgjidhen shufra saldimi me rezistencë të fortë ndaj çarjes, si shufra saldimi me hidrogjen të ulët, shufra saldimi me rezistencë të lartë ose shufra saldimi me oksid hekuri.

(2) Për saldimet që nuk mund të kthehen për shkak të kushteve, duhet të zgjidhen shufrat e saldimit që mund të saldohen në të gjitha pozicionet.

(3) Për pjesët e saldimit që janë të vështira për t'u pastruar, përdorni shufra saldimi acide që janë shumë oksiduese dhe të pandjeshme ndaj shkallës dhe vajit për të shmangur defekte të tilla si poret.

4. Merrni parasysh pajisjet e vendit të saldimit

Në vendet ku nuk ka makinë saldimi DC, nuk këshillohet përdorimi i shufrave të saldimit me furnizim të kufizuar të energjisë DC.Në vend të kësaj, duhet të përdoren shufra saldimi me furnizim me energji AC dhe DC.Disa çeliqe (siç është çeliku pearlitik rezistent ndaj nxehtësisë) duhet të eliminojnë stresin termik pas saldimit, por nuk mund të trajtohen me nxehtësi për shkak të kushteve të pajisjeve (ose kufizimeve strukturore).Në vend të tyre duhet të përdoren shufra saldimi të bëra nga materiale metalike jo bazë (të tilla si çelik inox austenit), dhe trajtimi termik pas saldimit nuk është i nevojshëm.

5. Konsideroni përmirësimin e proceseve të saldimit dhe mbrojtjen e shëndetit të punëtorëve

Aty ku elektrodat acidike dhe ato alkaline mund të plotësojnë kërkesat, elektrodat acidike duhet të përdoren sa më shumë që të jetë e mundur.

6. Merrni parasysh produktivitetin e punës dhe racionalitetin ekonomik

Në rastin e performancës së njëjtë, duhet të përpiqemi të përdorim shufra saldimi acidike me çmim më të ulët në vend të shufrave saldimi alkaline.Ndër shufrat acidike të saldimit, lloji i titanit dhe lloji i titan-kalciumit janë më të shtrenjtat.Sipas situatës së burimeve minerale të vendit tim, hekuri i titanit duhet të promovohet fuqishëm.Shufra saldimi e veshur.

 


Koha e postimit: Tetor-27-2023

Na dërgoni mesazhin tuaj: